psim永磁同步电动机矢量控制仿真
详细介绍了 如何用psim软件实现永磁电动机的矢量仿真Vol 16 No900系统仿真学报May 2004对永磁同步电机(PMSM)数学模型的电压方程式(4进行2.4SPWM模块abc/da坐标变换,可得dq坐标系下的电压方程式(8):正弦脉宽调制,它是以正弦波作为基准的调制波,三角0d=rid+pod-oo(8)波作为载波,当调制波与载波相交时,由他们的交点确定变4=rig+ peyd+oou频器开通的时间,从而产生等幅不等宽的脉冲波形。图8是其中SPWM变频器的控制回路,一组三相对称的正弦参考信号Og =lsig, Od=liia+OatUa、Ub、Ua与三角波参考信号U,相比较,作为三相桥臂6个功率开关元件的控制信号。式中:、口—d、q相定子磁链;a—转子磁场对定子的交链;、Ld、q相绕组申感。图5、图6中的U、U子模块的功能就是实现方程式(8),心子模块的底层结构如图5所示,U子模块的底层结构如图6所示。Kp1载波他号[Iq图8SPWM变频器控制回路图5U4子模块结构框图2.5速度控制模块速度控制模块的结构较为简单,如图9所示,输入:参考转速和实际转速的差值,输出:q相电流参考值lqrfq其中,Kp为P控制器中P(比例)的参数,KpT为P控制器中I(积分)的参数, Saturation饱和跟幅模块将输出的q相参考电流幅值限定在要求范围內。图6U子模块结构框图Ia ret23坐标变换模块坐标变换模块实现的是d旋转坐标系下的两相相电压x口Un、Ug向abc静止坐标系的三相电压Ua、Ub、U的等Kp/T效变换。与矢量控制模坎类似,d2abc模块实现的是dq两相向ab三相的变换,模块的底层结构嬗鹵7腙示,功由图9速度控制模块结构框图dq/abc电流变换方程式(9戾实现26电压逆变模块C。=Ucos6+ sine+Ucos(-120°)+Usin(-120°)+U电压逆变模块实现的是逆变器功能,输入为SPWM模U= U, cos(日+12°)+Usin(日+120°)+U块给出的逆变控制信号,输出为三相相电压。图10是电压逆变模块结构框图。该模块可采用中提供的通用逆变模块搭建,只需3对iT功率开关器件,反向并联续流二极管c根据SPWM模块给出的控制信号,控制6个开关器件顺序四导通和关断,从而产生三相相电压输出。2s0本本去J2PI/3图10电压逆变模块结构框图图7dq2abc模块结构框图C1994-2010chinaAcadcmicJOurnalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrcscrved.http://www.cnki.nctVoL 16 No 5May 2004纪志成,等∶基于PSIM永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模·901·3仿真结果组电感L=0.06H,转动惯量J=000179kgm2,额定转速1500rmin,极对数n=2。为了验证所设计的PMSM根据上述所建立的PMSM矢量控制系统的仿真模型,矢量控制系统仿真模型的静、动态性能,系统带负载T在PSIM6.0的仿真环境下进行了仿真,PMSM电机参数设Nm起动,得到系统转、转矩、d-q两相相电流仿真曲置为:电机功率p=500W,直流电压l=220V,定子相绕线如图114所示。组电阻R=432,定子d相绕组电感L=0027H,q相绕200013001200110015000010008v8006500003001.0000200400100t(s)t(3)图11转速响应曲线图12转矩响应曲线10016.001400-0504000.002005c01.00200300500t(s)图13d相电流波形图14q相电流波形由仿真滅形可以看出:在n=150 Or/in的参考转速下,性能威者模拟相同的实验糸件比较不同控制策喲的优劣,系统带负载启动响应快速且平稳,如两相电流波形较为理汋分析和设计永磁冋步电机控制系统提供了有效地手段和想,稳态运行时转速无静差。仿真结果证明了本文所提岀的工具,也为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思这种新型PMsⅥ仿真建模方法的有效性。路。结论参考文献:[I P Pillay, R Krishnan. Modeling, simulation, and analysis of本文在分析PMSM数学模型的基础上,提出了基于permanent-magnet motor drives, Part 2: The permanent-magnetPSIM的PMSM控制系统仿真模型。该控制系统采用速度环synchronous motor drive [] IEEE Trans. on Industry ApplicationsPⅠ控制和电流环矢量控制的双闭环控制方法并在1989,25(2):265-273[21 Pragasan Pillay, R Krishnan. Modeling of permanent magnet motorPSIM60 SIMCAD环境下对该控制系统进行了设计与仿真。drives[J]. IEEE Trans on Industry Electronics, 1988. 35(4): 537-541仿真结果表明:波形符合理论分析,系统能平稳运行,具有③CiP. Zhu jG.IaQ,P,ctal. Simulation of nonlinear switche较好的静、动态特性。采用该PMSM仿真模型,可以十分eluctance motor drives with PSIM[C]. Proceedings of Electrica便捷地实现、验证控制算法,只需对部分功能模块迸行替换Machines and Systems, 2001, 2: 1061-10644]纪志成薛花沈艳霞.永磁同步电机调速系统的樸糊PⅠ智能控制或修改,就可实现控制策珞的改换或改进,不仅可以节省控新方法[电工技术学报,2003,18(6:53-58制方案的设计周期,快速验证所设计的控制算法,更可以充「5Y. SJeon, H.S. Mok,G, H. Choe,cta. a new simulation model of分利用计算机仿真的优越性,通过修改系统参变量或人为加PMSM motor with rcal back EMF wavcform[C]. Procccding from入不同扰动因素来考察不同实验条件下电机系统的动、静态Computers in Power Electronics, 2000, 16-18: 217-220C1994-2010chinaAcadcmicJOurnalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrcscrved.http://www.cnki.nct
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APF资料-APF、SVG simulink源程使用说明
我室(南京悦能科技工作室)推出的低压有源滤波器（APF）和静止无功发生器（SVG）产品为三电平结构模块化设计，完全自主研发、性能优异、价格合理。 我是做技术的，我们的有源滤波器采用目前最先进的控制技术（自我独创），实现产品的高性能高稳定性，在多个工程中已有应用。我室刚开展业务，诚心寻找合作伙伴，合作方式多样，以深入的技术合作为主，也可代理销售本工作室授权公司生产的APF、 SVG成品。若贵公司有这方面的业务需求欢迎联系参观合作。:负载建模Three load棖据实际负载情况设置负载参数,下图分别为三相三线制和三相四线制仿真的负载连接C三相三线值负载为:三相整流负载。Three LoadI模块展开「mm「三相四线值负载为:单相整流负载。四:有源滤波器主回路建模如下图,各AP主回路模块接口图。注意图中有以下区别1,三柱三线制AFF的强电输入为A,B、C三根电源线:三四线制APF的强电输入为A、B、C、N四根电源线2,APF_2 level_3p3的调旨系数为3路,产生驱动脉冲6谘PWM信号APF2 level_3p4L的阗亐系数为4路,产生驱动脉冲8路PWM信号;APF3 level3p3L和APF3 level3p4L的凋节系数都为3路,产生驱动脉冲12路PWM信号;3,在AP回路,四种APF都需婁采集3路APF电流信号;但是APF2 leyel3p3L和APF2 elevel3p4L直流母线电压只有一路,只采集一路,APF3levl3p3L和APF3 dlevel_3puL直流母线电压有两路,采集两路yd- char geCnangevdc lpwmInVuuVdr m出gAl changhnresA onAFF2|乳Lapf leve 4LFF3Eve孔以下匹图,分别为APF2 level_3p3L、APP2leel3p4L、APF3 level3p3LAPF3lvel3p4L的拓扑结构」APF2eve3p3主拓扑逆APF2eve3p4L宇拓扑本本4本本本本本本本本TadTAPF3evel3p3主拓扑本本x本小本本本本小本CrrtiCYF本本山本本时本La 2 LeI」APF_3leve3p4L主拓扑APF2 level3p3主叫路建模如下图,APF2leve3p仅多一路线IGBT和进线电抗PMM領电流检测的直流突波容甲容滤波回路主电抗模拟杂数电感APF_2leve1_3p3L主回路建模AFF3evl建模如下图,APF3evel3p3和APF3 level3p4L网别在于装置N点是否连接电网N线。电流检测PW_an主电抗0.0013·1均压电阻宰牛C=9220uF和幸+∞苧滤波板GB逆变回路0直流电压检测APF3leve1主回路建模五:电压、电流检测回路建模电压、电流信号釆集电路实昒在数据釆集板或滮波板(50A模块)上,包括3路电源电压釆集SV、直流母线电压CV釆集(两电平1路,三电平2路)、3路AP电流AI采集3路负载电流II采集。1,电网电压SvV采样处理如下图,采用原副边电压比为300707380V系统的电压互感器。PT changESv changer07300res n2,直流母线电压〔V釆样处理如下图,额定电压375V(三电平,两路路)或750V(两电平,一路)的直流母线电压,通过R1电阻网络转化为75mA左右的电流信号,通过L25P(原副边电流比为15)转换,再通过主控板上的200欧接收电阻R转化为电压信号(此电玉信号为375V左右,若追求更精准可调节主控板上的运放电阻,使其进入AD转换芯片时变为7V左右的信号)。-E SenT1c2751150002三宅平直流母线采样两路vocc ant日=2HaT〓n11两电平直流母线采样-路3,APF电流AI釆样处理如下图,50A模块釆用原副边电流比为10001)的电流传感器IP-128:控制板上接收电阻为50欧。Rcang=ChangCXchange50re-311090(50A only)4,负载电流I釆样处理如下图, CTl change为负载现场安装的互感器图中为100045A的,CT2 change为滤波板模块釆用原副边电流比为10004)的电流传感器IP-128:滤波板上通过接收2000欧电阻转为电压信号CHange2000n2.I0arno六:主控板控制部分建模61概述妇下图,APF内部控制主要包括模块 APF RIFI(主要作月是得AFF给定电流信号、APF反缋电流信号、电网电压信号)、闭环控制模块ⅣI,两电平三相四线制还多一个N线调节系数产生模块APF RIF 2记rY ntLrGsAl ntAPF21eve1_3p3L和APF31eve1内部控制框图N通可LLI intad res川finAl inAPF_21evel_3p4L内部控制框图62:主控板控制部分模块 APF RIF作用模块 APF RIFI作用如下1,对所有集量进行量化处理;2,对采样到得AFF电流信号进行合适的数字滤波、限幅等处理,获得AF反馈电流信号 Al res;对采样到得电网电压信号进行合适的数字滤波、限塥等处理,获电网
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