空间矢量PWM VSI感应电机驱动

实现空间矢量PWM VSI感应电机驱动

描述

这空间矢量PWM VSI感应电机驱动块表示用于感应电动机的经典闭环伏特/ Hz控制驱动器。该块包含具有滑动调节的闭环速度控制。速度控制回路输出参考电动机滑动，该参考电机滑动被添加到测量的转子速度以获得定子通量的参考频率。参考定子电压来自伏特/赫兹控制和恒定的通量策略。然后使用定子频率和电压参考来获得空间矢量调制策略后变频器所需的PWM信号。

与矢量控制驱动器相比，这种驱动器的主要优点是实现简单。然而，与大多数标量控制驱动器一样，由于扭矩和磁链之间固有的耦合效应，该驱动器的动态响应很慢。

笔记

在Simscape™电气™专业电力系统软件，空间矢量PWM VSI感应电机驱动块通常称为AC2.马达驱动。

这空间矢量PWM VSI感应电机驱动block使用来自Electric Drives / basic Drive blocks库的以下块:

速度控制器(标量控制)
空间矢量调制
直流总线
逆变器(三相)

该模型是离散的。良好的仿真结果已获得2μ.时间步长。控制系统有两种不同的采样次数:

速度控制器采样时间
空间矢量调制器控制器采样时间

速度控制器的采样时间必须是空间矢量调制器采样时间的倍数。后一个采样时间必须是模拟时间步长的倍数。

必须根据变频器的开关频率选择模拟步长。拇指规则是选择比切换周期小的100倍的模拟步长。如果模拟步长设置得太高，则模拟结果可能是错误的。平均值逆变器允许使用更大的模拟时间步骤，因为它不会生成所固有的详细转换器所固有的小时间常数（由于RC缓冲器）。对于20μs的控制器采样时间，已经获得了20μs的模拟时间步长获得了良好的仿真结果。当然，这次步骤不能高于控制器时间步长。

参数

一般的

输出总线模式

选择输出变量的组织方式。如果您选择多个输出公共汽车(默认)，块有三个独立的输出总线的电机，转换器，和控制器变量。如果您选择单输出总线，所有变量输出在一个总线上。

模型细节水平

在详细和平均值逆变器之间选择。默认为详细的．

机械输入

作为机械输入选择负载扭矩，电机速度和机械旋转端口。默认为转矩Tm．

如果选择并涂抹负载转矩，输出是根据以下差分方程式的电机速度，描述了机械系统动态：

${T.}_{E.} = j \frac{D.}{D. T.} ω_{R.} + F ω_{R.} + {T.}_{M.}$

该机械系统包括在电机模型中。

对于机械旋转端口，连接端口S计数机械输入和输出。它允许直接连接Simscape环境。电动机的机械系统也包括在驱动器中，并且基于相同的微分方程。

如果你选择电机转速作为机械输入，那么你得到的是电磁转矩作为输出，允许你在外部表示机械系统动力学。内部机械系统不用于这种机械输入选择，惯性和粘性摩擦参数不显示。

使用信号名称作为标签

选中此复选框时，马达那Conv,Ctrl.测量输出使用信号名称来标识总线标签。为需要总线信号标签仅具有字母数字字符的应用程序选择此选项。

当清除此复选框(默认)时，测量输出使用信号定义来标识总线标签。标签包含与某些Simulink不兼容的非字母数字字符金宝app^®应用程序。

异步电机选项卡

这异步机器页签显示的参数异步机器基本块(powerlib)库的块。

转换器和直流总线选项卡

这转换器和直流总线页签显示的参数通用桥基本块/电力电子书库的块（二极管桥配置）以及直流总线和逆变器(三相)电气驱动器/基本驱动器块库的块。

控制器选项卡

示意图: 当您单击此按钮时，将出现一个说明速度和电流控制器原理图的图表。

这控制器页签显示的参数速度控制器(标量控制)和空间矢量调制电气驱动器/基本驱动器块库的块。

块输入输出

SP.: 速度或扭矩设定点。速度设定值可以是一个阶跃函数，但速度改变率将跟随加速度/减速坡道。如果负载转矩与速度符号相反，则加速转矩为电磁转矩与负载转矩之和。
Tm值或Wm: 机械输入：负载扭矩（TM）或电机速度（WM）。对于机械旋转端口，删除该输入。
A, B, C: 电机驱动器的三相端子。
Wm那te.或S.: 机械输出:电机转速(Wm)、电磁转矩(Te)或机械转动端口(S)。

当输出总线模式参数设置为多个输出公共汽车，该块具有以下三个输出总线：

马达

电机测量矢量。此矢量允许您使用使用的电机变量总线选择器堵塞。

Conv

三相变换器的测量矢量。这个向量包含:

直流母线电压
整流输出电流
逆变器输入电流

请注意，桥的所有电流和电压值都可以通过该桥接器可视化万用表堵塞。

Ctrl.

控制器测量矢量。这个向量包含:

滑动补偿
速度误差(速度参考斜坡和实际速度之间的差异)
速度参考斜坡

当输出总线模式参数设置为单输出总线，块将电机，conv和Ctrl输出到单个总线输出中。

型号规格

库包含3 HP和200 HP驱动器参数集。这两个驱动器的规格如下表所示。

3 HP和200 HP驱动器规格

		3个惠普驱动器	200 HP Drive.
驱动输入电压
	振幅	220 V	575 V.
	频率	60赫兹	60赫兹
电动机的名义值
	力量	3 HP.	200 HP.
	速度	1705 rpm.	1785转
	电压	220 V	575 V.

例子

这AC2_EXAMPLE.示例说明了具有标准负载条件的AC2感应电动机驱动模拟。

参考文献

[1] Bose，B.K。现代电力电子和交流电源．上部马鞍河，NJ：Prentice-Hall，2002。

G. Grelet和G. Clerc。ActionNeursélecritriques.,版本．巴黎:Eyrolles, 1997。

[3] KRAUE，P. C.电机分析．纽约：麦格劳山，1986年。

在R2006A介绍