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辅助逆变测试仿真简析

为了测试电力机车辅助逆变器的性能利用仿真工具MATLAB/simulink对电力机车辅助逆变器测试平台做了简单的仿真研究,相关参数为Ll=2mH,L2=2mH,Cl=2.3mF。仿真结构如图1所示。

图1:电力机车辅助逆变器测试平台仿真结构图

电力机车辅助逆变器测试平台仿真结构图

输出线电压的PWM波形经LC滤波之后,正弦度良好,表明辅助逆变器处于正常的工作状态;输出电压波形,启动输出电压很快稳定在600V。PWM整流器输出电压返回到直流端,起到了能量回馈的作用,而且能量是通过电抗传递的,所以该方案能很好的起到降噪、节能的作用。

 

针对200km/h电力机车辅助逆变器,www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999研究了电力机车辅助逆变器主电路的拓扑结构及相关电气参数的设计选型,并设计了相应的驱动电路,该驱动电路具有可以自动形成死区的功能选择模块等,使得驱动电路更加实用、安全和可靠。

 

设计了电力机车辅助逆变器的控制方案。在比较分析辅助逆变器SPWM与SVPWM控制策略的基础上,采用了一套SVPWM辅助逆变器控制技术,这种控制方法的负载调速性能好。使用DSP的PWM输出方式输出SVPWM脉冲,驱动IGBT。

 

针对所采用的控制方法,开展了基于MATLAB的仿真研究,给出了仿真结果。搭建了小功率硬件平台,以TMS320F2812型DSP为控制芯片,设计了小功率试验系统的整流电路,逆变电路及保护电路等;并用该实验平台实现了软件算法,从而验证了算法的正确性。

 

一个完整的伺服直驱泵控注塑机系统由主控制器、伺服驱动系统和液压系统组成。主控制器一般为专用计算机控制器,负责控制电机的动作以及给液压阀块发出动作指令,协调系统各个组成部分的动作。伺服驱动系统起到主要动力源的作用,主要由伺服驱动器、伺服电机(含编码器)等部件组成。液压系统包括油泵、电磁阀、油缸、液压马达、溢流阀、油管以及压力传感器等附件。

 

(1)注塑机主控制器

注塑机主控制器主要有可编程控制器和专用计算机控制器两种类型。第一类由输入、输出装置、编程器核心和中央处理单元组成。专用计算机控制器是以微机为核心构造的控制器,其运行速度快、可靠性强、针对性强,适合高速高精度的注射成型场合。注塑机主控制器实现信号采集、控制运算和信号输出等功能。信号处理是注塑机主控制器的基本功能。控制器要能以期望的精度和速度进行模拟信号采集并输出运算信号,同时还要准确地获得注塑机的开关量状态信号,并准确可靠的控制电磁阀及继电设备的启闭。控制运算是控制器的核心功能,需要基于采集的注塑机信号辨识出系统的状态来运算输出各控制量来实现注塑机的工艺流程控制、温度控制、故障诊断、人机交互、数据管理等功能和可靠性需求,数据管理等功能和可靠性需求。

 

(2)伺服驱动器

伺服驱动器是控制驱动永磁电机的设备,它通过内部数字控制电路的矢量控制运算来达到对永磁同步电机的控制解耦,实现精确控制永磁同步电机的力矩和速度。在伺服直驱泵控注塑机系统中,它作为伺服驱动的核心,接收来自主控制器的速度给定信号和编码器速度实时反馈信息,构成了速度闭环系统。

 

(3)永磁同步电机

永磁同步电机属于无刷电机的一种,转子釆用永磁体,具有结构简单、功率因素高、调速范围宽、输出转矩大、控制精度高、过载能力强、可靠性高和能耗低等优点。随着交流调速技术和微电子等技术的高速发展,永磁同步电机已被广泛应用于各种高速精密传动场合。因此,把永磁同步电机应用于注塑成型上,推动注塑机向着高速、高精度和节能环保方向发展,具有极其重要的意义。

 

(4)编码器

编码器是电机的位置与速度传感器,在永磁同步电机的精确控制过程中,关键在于要通过编码器实时获得转子的精确位置和速度。常用的编码器有光电编码器和旋转变压编码器。光电编码器结构简,具有较高解码精度的优点,但其解码电路固定在电机转轴上,容易受工作环境高温、机械振动和电磁干扰的影响,出现解码不正确而导致东莞电机无法正常运行的情况。旋转变压编码器则其信号调理电路设计在伺服驱动器中,结构牢固,具有抗冲击及干扰能力强、耐高温等特点。所以,伺服直驱泵控注塑机一般选择使用旋转变压编码器来作为电机位置和速度反馈。

 

(5)油泵

伺服直驱泵控注塑机的油泵采用的是定量泵,具有抗油液污染能力强、可靠性高、低噪声和长寿命等优点,常见的有内齿轮泵、柱塞泵和螺杆泵等。因为油泵与伺服电机参数要匹配,才能发挥出液压系统最佳工作性能和节能效果,所以在选择定量泵时,泵的排量是根据系统的最大流量和电机额定转速来选择,泵的最大工作压力则根据系统最大工作压力来选择。

 

(6)压力传感器

压力传感器是检测系统油压的元件。在伺服直驱泵控注塑机压力闭环控制中,系统压力是一个主要的被控量,因此需要准确测量出系统压力并反馈到驱动器上来形成闭环控制。