專題七新型直流比較儀建模方法

1、專題七新型直流比較儀建模方法第1頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日2磁調(diào)制器和磁放大器比較儀的輸出特性曲線 第2頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日3新型自平衡式直流比較儀原理示意圖 第3頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日4新型比較儀工作機理簡介 在傳統(tǒng)的飽和電抗器中增加了一個檢測繞組WM和二次繞組W2，構(gòu)造一種新型自平衡式混成直流比較儀，其工作原理和構(gòu)造特點簡述為：采用環(huán)形單鐵心（由坡莫合金材料如1J85構(gòu)成，內(nèi)、外直徑和厚度分別為150mm、110mm和20mm）、四繞組結(jié)構(gòu)（名稱同上），利用正弦波電壓源（uS=USmsint

2、，uS、US和USm分別為瞬時值、有效值和幅值，或者f為激勵電源頻率）作為輔助交流電源激勵鐵心，當(dāng)一次繞組中流過直流I1時，鐵心中便會存在直流偏磁磁勢（即I1W10），檢測繞組WM就會獲得正負半波不對稱的畸變電壓波形。求取該畸變波形的正負半波有效值之差UMdiffRMS，并將獲得的差值電壓信號預(yù)處理后經(jīng)過電壓/電流變換，即被轉(zhuǎn)換為二次電流I2送入二次繞組中，通過二次繞組產(chǎn)生與一次繞組中直流所產(chǎn)生的磁勢相反方向的直流磁勢，以平衡一次繞組中直流所產(chǎn)生的偏磁磁勢，形成“零磁勢”狀態(tài)（即I1W1= I2W2），從而實現(xiàn)直流電流的檢測任務(wù)，其構(gòu)成原理示意圖如圖6-45所示。圖中L1和L2分別為濾波電感，

3、RS為串聯(lián)在激勵繞組WS中的限流電阻，R2和RM分別為串聯(lián)在二次繞組W2和檢測繞組WM中的檢測電阻。 第4頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日5正負半波有效值差仿真模型分析 第5頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日6simulink仿真模型 第6頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日7所需功能模塊 Constant模塊：用于獲得直流偏磁磁勢I1W1，直接將它的Parameters中的Constant Values設(shè)置為直流偏磁磁勢I1W1的取值，改變Constant模塊的設(shè)置參數(shù)的正負即可獲得直流偏磁的正負； Sine Wave模塊的參

4、數(shù)為：Amplitude（幅值）為19.7V、Bias（偏置）為0、Frequency（角頻率）130.8rad/s、Phase/rad（相位）為0、Sample time為0；Sum模塊，本例選擇“rectangular”（矩形），將List of signs欄置為+；Integrator：在Simulink模塊庫中的Continuous模塊庫中調(diào)用； 第7頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日8接前 Product模塊：在Simulink模塊庫中的Math Operations模塊庫中調(diào)用，本例中需要兩種Product模塊，其一為3個輸入端，其二為5個輸入端；Trigon

5、ometric Function模塊：在Simulink模塊庫中的Math Operations模塊庫中調(diào)用，由于它的默認函數(shù)為正弦，讀者只需雙擊該模塊，彈出它的屬性參數(shù)對話框，點擊它的下拉滾動條，選取sinh函數(shù)即可；Discrete RMS value模塊（點擊SimPowerSystem模塊庫，點擊Extra Library模塊庫，點擊Discrete Measurements模塊庫，即可找到該模塊）；正負半波整流子系統(tǒng)； 第8頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日9半波整流子系統(tǒng) 第9頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日10Enabled Subs

6、ystem模塊 第10頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日11I1W1=10A（正直流偏磁時）檢測繞組端電壓的正負半波波形 第11頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日12I1W1=-10A（正直流偏磁時）檢測繞組端電壓的正負半波波形 第12頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日13I1W1=10A（正直流偏磁時）檢測繞組端電壓波形和正負半波有效值差 第13頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日14I1W1=-10A（正直流偏磁時）檢測繞組端電壓波形和正負半波有效值差 第14頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23

7、分，星期日15比較儀開環(huán)輸出特性仿真曲線 -RS=90RS=135 第15頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日16仿真獲得的開環(huán)曲線 擬合獲得的開環(huán)曲線新型比較儀傳感頭的開環(huán)輸出特性曲線 第16頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日17新型自平衡式直流比較儀控制原理方框圖 第17頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日18simulink仿真模型 第18頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日19傳感器F(s)仿真模型 第19頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日20PI調(diào)節(jié)器TPI(s)仿真模型 第20頁

8、，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日21傳感器F(s)子系統(tǒng)屬性參數(shù)對話框 第21頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日22PI調(diào)節(jié)器TPI(s)子系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、封裝與命名 第22頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日23完成子系統(tǒng)封裝之后的simulink仿真模型 第23頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日24PI調(diào)節(jié)器TPI(s)的屬性參數(shù)對話框 第24頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日25Powergui的屬性參數(shù)對話框 第25頁，共28頁，2022年，5月20日，1點23分，星期日26整個比較儀系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)（KD=1，KP=3，TI=4.7e-5） 第26頁，共28頁，2022年，5月20