在此视频中,我们将向您展示如何模拟三相逆变器,用于将直流电源转换为三相电流以控制BLDC电机。
这是我们在上一个视频中构建的模型。在这里,我们有一个场景,在其中我们转动电机轴并在其中一个开放阶段测量后部电源。这次,代替操作电机作为发电机,我们将通过使用逆变器模型激励一个线圈对来驱动电动机。
在整个视频中,我们将参考我们的Tech Talk视频,我们讨论控制算法,包括三相逆变器和换相逻辑。所以你可能想在看这个视频之前看看它来理解这些组件是如何工作的。在这段视频中,我们将关注算法的这一部分在下一节中,我们将研究模型的其余部分。
我们从上一个模型中删除了一些块,因为我们不需要它们来建造变频器。添加负载惯量并进入其值后,我们可以开始在建模三相逆变器上工作。来自技术谈话视频的这张照片将帮助我们建模逆变器。三相逆变器基本上是一种电路,它使用三对逆变器开关将DC转换为AC电流,每个逆变器开关对应于相位。基于您希望如何建模三相逆变器,您可以从Simscape Electrical中的半导体和转换器部分下方提供不同的选项。
在此示例中,我们将使用MOSFET。您可以使用电源变频器的数据表指定此块的参数。现在,我们将尝试通过插入必要的块并将它们连接在一起,以在此图片中构建相同的电路。让我们从一个控制相电流的第一对交换机开始。我们简单地复制了开关并将上部一个啊命名为高侧开关,同样地标记为低侧开关的较低的一个。S1和S2显示交换机号码。输入到逆变器的直流电压可以使用电压源块进行建模。
现在我们可以将此电路连接到图片上的阶段a。我们可以通过复制和粘贴这对开关来完成其余的电路。MOSFET的输入分别为高或低信号,分别打开和关闭。正如我们在技术谈话视频中讨论的那样,正常运行电机,我们需要在正确的时间驾驶正确的相位对。在控制算法中,通过感测角位置,并基于该决定,并基于该决定,计算到三相逆变器的切换图案。我们将在下一个视频中建模这些部分。
在此视频中,我们将假设静态切换模式,我们只能激励A和C,然后我们将观察转子运动。我们可以使用六个常数值的向量模拟该静态切换模式,用于打开或关闭六个开关。要将此值的向量分发到对应的低和高侧交换机,我们可以使用Demux块以及“转到”和“来自”块。这样,我们通过将两个信号连接在一起而不显示任何电线来获得干净的外观。在这里,我们需要将Simulink信号转换为1或0,在将其万博1manbetx连接到我们的电路之前将其1或0转换为Simscape信号。剩下的端口可以使用“goto”和“来自”blcoks连接。
现在,要测量将提供给每个阶段的电流和电压,我们可以使用相电压传感器和电流传感器块。通过右键单击块并选择此选项,我们可以展开此端口以显示三个阶段。让我们为此传感器做同样的事情。如果您在实验室并希望使用电流表测量电流,则可以将其端子与电路串联连接。同样,在仿真中,您可以串联连接电流传感器。端口I输出测量的三相电流,我们在将它们转换为Simulink信号之后连接到可视化的范围。万博1manbetx并且为了传感电压,我们在电动机的电节点之间并联连接传感器。同样,我们将输出端口连接到范围。
让我们选择这些块并创建一个子系统,我们将重命名为三相逆变器。在此视频中,我们展示了如何从头开始模拟自己的三相逆变器,但请注意,您还可以在Simscape库中找到三相逆变器的内置块。此块可允许您从不同的交换设备中进行选择,例如理想的开关,MOSFET或IGBT,用于对逆变器进行建模。
为了探索转子运动,我们需要另一个传感器来测量速度。为此,我们使用理想的旋转运动传感器块,其分别输出电机速度和位置通过端口W和A。我们在运动传感器块中将初始角度位置设置为0度。另请注意,这些转换块允许您定义单位,因此您不需要额外的块以在度数和弧度之间转换。接下来,我们命名“切换模式”和“角度位置”信号。然后,我们通过右键单击每个信号并选择此选项来记录它们。我们有一个Matlab脚本,它自动运行此Simulink模型,然后使用记录的信号来创建转子位置的动画。万博1manbetx要查看此动画,请允许转到命令行并通过键入其名称并击中“Enter”来运行脚本。在这里,我们看到激励阶段A和C以及所得到的转子位置。如果您观看了我们的第一科技谈话视频,您可能会记住我们讨论了不同的线圈对如何导致不同的转子校准。 In this video, we showed you how you can model this in simulation and experiment with your model. In the next video, we’ll work on the rest of the control algorithm and simulate different characteristics of the motor.
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