主要内容

AC4-空间矢量PWM-DTC感应200马力电机驱动

此示例显示了在调速过程中空间矢量PWM DTC感应电机驱动。

C.Semaille,O.Tremblay,L.-A.Dessaint(蒙特利尔高等技术学院)

描述

此电路使用专用电力系统电气传动库AC4模块的改进版本。它模拟了直接转矩控制(DTC)带空间矢量脉宽调制的感应电机驱动。此修改版本的特殊性在于,DTC不再基于滞后调节(意味着变频切换),而是基于固定频率的PMW逆变器。与AC4一样,它为200HP交流电机使用制动斩波器。

感应电机由PWM电压源逆变器供电,该逆变器使用通用桥块构建。速度控制回路使用比例积分控制器为DTC块生成磁通和扭矩参考。DTC块计算电机扭矩和磁通估计值,并将其与各自的参考值进行比较。转矩和磁链由独立的PI调节器控制,PI调节器计算参考电压矢量。然后通过空间矢量调制方法控制电压源逆变器,以输出所需的参考电压。

电机电流、速度和扭矩信号在模块输出端可用。

模拟

开始模拟。您可以在示波器上观察电机定子电流、转子速度、电磁转矩和直流母线电压。还显示了速度设定点和转矩设定点。

在时间t=0 s时,速度设定点为500 rpm。观察速度是否精确跟随加速斜坡。

在t=0.5 s时,当电机速度仍在向其最终值倾斜时,将满载扭矩施加到电机轴上。这迫使电磁转矩增加到用户定义的最大值(1200 N.m),然后在速度斜坡完成且电机达到500 rpm后稳定在820 N.m。

在t=1 s时,速度设定点更改为0 rpm。即使机械负载突然反转,在t=1.5 s时从792 N.m变为-792 N.m,通过精确跟随减速斜坡,速度降低至0 rpm。之后不久,电机速度稳定在0 rpm。

最后,注意直流母线电压在整个模拟期间的调节情况。

笔记

电力系统采用2us时间步长离散化。速度控制器使用140 us采样,DTC控制器使用20 us采样时间来模拟微控制器控制装置。逆变器开关频率设置为5 kHz。