基于SimPower System工具箱的带限流保护直流调速系统仿真

陈丽兰

(常州工学院电子信息与电气工程学院，江苏 常州 213002)

0 引言

随着调速系统在工厂企业的广泛应用，对系统的性能提出了更高的要求。在开发新的控制系统过程中，直接制作样机对新产品进行测试，势必要花费大量的经费、时间和精力。因此在研制过程中，可对系统的性能进行仿真，以此验证方案的可行性。在Matlab的电力系统(SimPower System)工具箱推出前，如果要对系统进行仿真必须要建立系统的数学模型，这样必然导致仿真结果与实际系统具有一定的偏差。而利用电力系统工具箱仿真，只要按照实际调速系统的电气原理图进行搭建，其仿真结果可作为系统设计和调试的直接参考和依据。

1 带限流保护直流调速系统的控制方案

在实际的调速系统中，转速负反馈直流调速系统具有很好的动态和稳态特性，但在起动过程中，电机会出现冲击电流现象;当电机被堵转时，若没有限流，电流将远远超过允许值，如果只依靠过电流继电器或熔断器来保护，将会给正常工作带来不便。为了解决转速负反馈直流调速系统起动和堵转时电流过大的问题，在系统中引入电流截止负反馈进行限流保护，如图1所示。当(IdRs＞Ucom)时，二极管导通，电流负反馈信号Ui加到调节器的输入端，参与系统的调节;当(IdRs≤Ucom)时，二极管截止，Ui消失。

图1 电流截止负反馈调速系统原理框图

该系统的静特性表示为两段式。当Id≤Idcr(截止电流)时，n为:

在实际应用时，考虑到调速系统希望有较大的运行范围，截止电流Idcr一般设计为Idcr≥(1.1～1.2)的额定电流。……