Moteur d'IPM avec le contrôle de vecteur
C'est un exemple de la façon dont le tout peut être plus grand que la somme de ses parties. Le contrôle de vecteur d'un moteur (IPM) à un aimant permanent intérieur est simulé ici en utilisant l'alimentation électrique combinée du circuit de PSIM et du simulateur de systèmes de PowerSim et le logiciel fini d'analyse d'élément de MagNet d'Infolytica. Cependant, la simulation présentée ici n'emploie pas MagNet pour prévoir simplement des paramètres de circuit équivalent pour PSIM. Plutôt c'est une Co-simulation dans laquelle PSIM et MagNet mettent en marche leurs solutionneurs Transitoires simultanément, avec une constante d'échange de données entre les deux pour maintenir les quantités partagées (des tensions et des courants) synchronisées.
PSIM est conçu particulièrement pour l'électronique de puissance et un contrôle de moteur, qui lui effectue un associé idéal avec MagNet, qui se spécialise dans l'analyse de la performance dynamique des moteurs et d'autres machines électromagnétiques.
Résultats
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À la droite est le circuit de PSIM qui met en application un contrôle en boucle bloquée de vecteur du de vitesse de moteur. L'élément de circuit de lien qui s'accouple à MagNet est plac dans le bon bloc-manettes inférieur.
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Les propriétés de l'élément de circuit de lien dans PSIM est assez générale pour permettre à MagNet de tirer profit de la symétrie. Dans ce cas-ci, les quatre enroulements de chaque phase sont connectés dans une configuration series-parallel, qui signifie que le courant et la tension sont mesurés par un facteur de deux dans le lien de PSIM. Montré ici est le mailler employé par MagNet pour sa partie de la simulation. À chaque fois que l'opération, comme rotor change la position, la hauteur de fuite est remaillée, qui permet à des effets de motional d'être modelés rapidement et exactement.
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En utilisant le vecteur contrôlez les moniteurs d'une boucle de feedback le de vitesse de moteur et changez le couple de moteur pour mettre à jour une vitesse désirée. Le graphique ici montre la vitesse commandée (1800 t/mn, montrés dans le bleu) et la vitesse réelle (montrée dans le rouge). La simulation transitoire commence dans PSIM, qui appelle MagNet d'une manière transparente pour mettre en marche commun sa simulation électromagnétique. Tandis que les deux simulations fonctionnent elles passent continuellement des données dans les deux sens pour synchroniser les tensions et les courants.
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Ce graphique montre les tensions de vecteur commandées par le circuit de feedback (formes d'onde rouges et vertes). Les blocs de système dans le quandrant gauche inférieur de l'instrument de circuit un modèle inverse approximatif du moteur, qui signifie que le besoin de feedback de vitesse produisent seulement de petites corrections à ces tensions (formes d'onde bleues et violettes).
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PSIM a beaucoup de composants dans sa bibliothèque qui simplifie des circuits d'entraînement de moteur de modélisation. Le graphique à la droite montre les tensions de phase commandées par le contrôleur, qui sont obtenues à partir des tensions de vecteur par un DQ simple à l'élément de transformation d'ABC.
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Les circuits de PWM amplifient les tensions commandées de phase en produisant d'un train d'impulsion variable de largeur de 10 kilohertz pour chaque bobine de phase. Montré ici est un bref instantané (1 ms hublot) des trois trains d'impulsion. Ceux-ci sont alimentés à l'élément de circuit de lien qui contrôle le transfert de données entre PSIM et MagNet.
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MagNet tient compte également des chargements mécaniques sur le composant de mouvement, et ceci avec les effets de vitesse tels que l'emf arrière sont employés pour prévoir les courants donnants droit de phase en exécutant une analyse finie d'élément. Ces courants sont retournés à PSIM, et sont montrés ici à la droite.
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Ce graphique montre l'intensité de courant commandée (forme d'onde violette) et les courants réels de vecteur (la grandeur est verte, les courants de vecteur sont rouges et bleus). Un composant de borne dans la boucle de feedback garde l'intensité de courant commandée au-dessous de 10 ampères. Les courants réels de vecteur sont obtenus à partir des courants de phase en utilisant un ABC à l'élément de transformation de DQ de la bibliothèque constitutive de PSIM.
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Tous les graphiques précédents ont été produits à l'aide du postprocesseur de circuit de SIMVIEW, qui permet de diverses quantités de circuit et fonctions algébriques des quantités de circuit à représenter graphiquement rapidement et facilement. Une fois que la simulation est complète, le postprocesseur de MagNet peut être appelé pour tracer les quantités magnétiques, telles que la liaison de flux et le couple, aussi bien que des zones, telles que la densité de flux et la densité de courant. Le couple magnétique sur le rotor est tracé ici. La vidéo clip dans l'Infocentre à la droite supérieure de ce page Web montre la variation de temps de la densité de courant et des lignes de flux.
Le lien qui orchestre le d'échange de données entre PSIM et MagNet est conçu pour accorder le temps différent fait un pas dans chaque application tandis que les deux mettent en marche une simulation transitoire. Dans cet exemple le simulateur de PSIM nous met en marche avec une opération de temps de 1, qui est nécessaire pour simuler exactement le circuit fonctionnant à la fréquence de commutation de PWM de 10 kilohertz. MagNet fonctionne avec une opération de temps seulement de 0.2 ms, qui traduit à seulement une opération de temps de MagNet pour chaque 200 opérations de temps de PSIM. Un résumé des données de simulation suit.
Temps de simulation : 0 à 80 ms. (400 opérations de temps de MagNet).
Le total résolvent le temps : 12 minutes.
Unité centrale de traitement : AMD Athlon© XP 2800+ 2.08 gigahertz.
Numéro moyen des éléments dans MagNet : 4440.
Numéro moyen des inconnus dans MagNet : 2300.
C'est un exemple de la façon dont le tout peut être plus grand que la somme de ses parties. Le contrôle de vecteur d'un moteur (IPM) à un aimant permanent intérieur est simulé ici en utilisant l'alimentation électrique combinée du circuit de PSIM et du simulateur de systèmes de PowerSim et le logiciel fini d'analyse d'élément de MagNet d'Infolytica. Cependant, la simulation présentée ici n'emploie pas MagNet pour prévoir simplement des paramètres de circuit équivalent pour PSIM. Plutôt c'est une Co-simulation dans laquelle PSIM et MagNet mettent en marche leurs solutionneurs Transitoires simultanément, avec une constante d'échange de données entre les deux pour maintenir les quantités partagées (des tensions et des courants) synchronisées.
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