電流過零過程,電流斷續和死時的仿真是變頻器模型的重要部分。我們按實際無環流邏輯仿真,死時設定2ms,該波形除沒考慮換相角外與實際波形非常接近。電流環的離散控制電流環中的交流電流調節部分要處理交流量、變化快、與變頻器同步工作,所以在研究仿真電流環的離散控制性能時需要使用精確模型,采用小步長,電流環的離散控制有以下特點:由于晶閘管導通后不可控及移相過程中導通周期在變化,因而數字控制的交流電流及電壓給定計算,交流電流調節應每導通周期采樣一次,且與觸發同步,變周期工作。控制器是在第k個脈沖觸發后,根據這時的給定和反饋量計算第(k+1)個脈沖的移相角,產生了滯后,平均T0=33ms。
直流電流調節和直流電壓給定計算向變頻器的三套交流電流調節提供信號,這三套交流電流調節與各自的觸發脈沖同步,彼此不同步,所以這兩個直流環節只能固定周期工作(設周期為T0),固定周期和變周期部分間的信號傳遞會出現可變時滯t.t可以通過向標準時鐘讀取固定采樣時刻和觸發脈沖發生時刻算出。由于變頻器輸出電壓電流波形含有大諧波,數字控制系統的電壓電流實際值測量不能直接采樣,只能用上一周期的平均值。
若直接沿用模擬系統結構設計數字系統,上述時滯導致變頻器輸出交流電流實際值相位滯后,波形畸變,這是矢量控制所不允許的,為此在交流電流電壓給定計算中加入固定補償及動態補償環節,以解決該問題。電機電壓模型(MV)計算交流電壓電流給定式需要的磁鏈位置角s在低速時來自電機電流模型(MI),高速時來自電機電壓模型(MV)。
為解決該問題,通過仿真探索了一種新電壓模型結構。由于s角的內部反饋及兩積分器的積分作用,使新模型較傳統模型準確。圖5a中K1和K2是計算所需的兩個比例系數。交-交變頻器的簡化模型是比例環節。西門子公司曾開發過一種為交-交變頻調速配套的電機模擬器,在那里變頻器就是用比例環節代替,實踐證明該模擬器可以準確地模擬系統工況。整個電流控制部分(交直流調節,交流電壓及電流給定計算,直流電壓給定計算等)可以用連續控制簡化,按精確模型和簡化模型仿真得到的力矩電流階躍響應波形,二者很接近。為了解離散對除電流控制外其他環節的影響,所有這些環節都按采樣周期T0=33ms離散工作,給定信號取每周期起始點采樣值,反饋量取上一周期平均值。仿真結果表明,由于這些環節各變量變化慢,離散對其影響很小。










