图 3修正过的电机模型
(2)控制模块
控制系统由磁场定向、坐标变换、直流调节、交流调节和电压前馈模块综合而成。经过磁场定向与坐标变换,转子电流解耦成一对转矩分量和激磁分量。下图为转子两相电
进行了旋转变换得到定子磁链坐标系下的直流
Te只与
有关,两者成一线性关系,另一分量
起到激磁的作用。
对转矩分量和激磁分量进行直流调节后进行坐标反变换和从两相到三相的变换输出变频器控制信号。
(3)变频器模块
变频器一相的供电流回路模型如图6所示,主要由两组反并联的晶闸管变流器和控制正负组封锁与开通的逻辑判断电路联接而成。变频器正负组交替工作输出交流电流,且两组不可同时开通,否则在正负组间形成很大的环流会将变频器烧坏,为此需有可靠工作的控制正负组封锁与开通的逻辑判断电路,即图中的DLC模块。在无环流交-交变频器供电回路中,转子电流过零点检测是实现变频调速的重要一环,若不能准确检测出转子电流过零,交流电流就不能正确输出,导致转子电流频率不能追随实际的转差频率,力矩电流偏离给定值,变频调速失败。
图 6变频器一相供电回路模型
当转子电流大于0.5安培时,判断电流没到零;小于0.5安培时须过1e-5 秒的延时后再次检测电流,若仍小于0.5安,则认为电流到零了否则认为是干扰信号。判断电流到零后需先封锁当前工作的变流器后再开通另一组变流器,中间设置了1e-3秒的死区时间以防止在正负变流器之间出现环流。下图是该变频器模块输出的仿真波形(时间以秒为单位)。
将修正了的电机模型、控制系统和变频器连接起来便构成了双馈调速系统的模型如下图8所示。速度的设定在Constant2方框中填写, Constant1可填写转子电流的激磁分量,设定为转子电流的2%。