Курсовая работа: Электропривод с вентильной машиной

Для устранения этой нелинейности следует осуществлять управление с обратной связью по току и поддержанием .

Электропривод с вентильной машиной

При синтезе регулятора в электроприводе с вентильной машиной внутренний контур тока с постоянными и целесообразно заменить одним апериодическим звеном с постоянной времени . При построении электропривода на базе вентильной машины одним из основных требований является наличие замкнутых контуров регулирования токов , . Это позволяет поддерживать в переходных и установившихся режимах и, тем самым, существенно улучшить энергетические характеристики.

Модель электропривода, в которой использована математическая модель вентильной машины (рис. 10) показана на рис. 18. Результаты моделирования при использовании в электроприводе двигателей ДБМ150-4-1,5-2 и ДБМ185-6-0,2-2 приведены на рис. 19 и 20.

Рис. 18. Модель электропривода с вентильной машиной.

Рис. 19. Переходные процессы в электроприводе при использовании двигателя ДБМ150-4-1,5-2.

Рис. 20. Переходные процессы в электроприводе при использовании двигателя ДБМ185-6-0,2-2.

В модели, рассмотренной выше регуляторы тока реализованы во вращающейся системе координат. При этом обратная связь охватывает оба инерционные звена с постоянными времени и . Существует иной вариант построения контура тока, когда обратная связь осуществляется в неподвижной системе координат. При этом в системе автономный инвертор-машина реализуется «токовый коридор», а инерционное звено с постоянной времени не охватывается отрицательной обратной связью по току. В итоге в канале регулирования скорости остаются апериодическое звено с постоянной и интегрирующее звено с постоянной . При синтезе скоростного контура на оптимум по модулю передаточная функция регулятора соответствует пропорциональному звену с коэффициентом усиления .

Регулятор PID 2 представляет собой пропорционально-интегральный регулятор с передаточной функцией

Таким образом, получаем передаточную функцию разомкнутого контура по току

Соответственно, после замыкания получаем апериодическое звено с постоянной времени

Регулятор PID 3 также представляет собой пропорционально-интегральный регулятор с передаточной функцией

Аналогично предыдущему случаю, получаем передаточную функцию разомкнутого контура по току

Соответственно, после замыкания получаем апериодическое звено с постоянной времени

Модель электропривода с вентильной машиной, выполненная с использованием виртуальных блоков из библиотеки Power System Blockset представлена на рис. 21.

Рис. 21. Модель электропривода с вентильной машиной.

Блоки, относящиеся к системе управления: преобразователь вращающихся координат , в неподвижные А, В, С (блок dq – А,В,С), гистерезисный регулятор тока (блок Current Regulator). Трехфазный автономный инвертор здесь реализован на MOSFET транзисторах, окно настройки магнитоэлектрического синхронного двигателя показано на рис. 22. в качестве двигателя взят ДБМ150-4-1,5-2.

Рис. 22. Окно настройки магнитоэлектрического синхронного двигателя.