專題七新型直流比較儀建模方法

專題七新型直流比較儀建模方法第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六2磁調(diào)制器和磁放大器比較儀的輸出特性曲線第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3新型自平衡式直流比較儀原理示意圖第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六4新型比較儀工作機(jī)理簡(jiǎn)介在傳統(tǒng)的飽和電抗器中增加了一個(gè)檢測(cè)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(diǎn)簡(jiǎn)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=USmsinωt，uS、US和USm分別為瞬時(shí)值、有效值和幅值，ω或者f為激勵(lì)電源頻率）作為輔助交流電源激勵(lì)鐵心，當(dāng)一次繞組中流過(guò)直流I1時(shí)，鐵心中便會(huì)存在直流偏磁磁勢(shì)（即I1W1≠0），檢測(cè)繞組WM就會(huì)獲得正負(fù)半波不對(duì)稱的畸變電壓波形。求取該畸變波形的正負(fù)半波有效值之差UMdiffRMS，并將獲得的差值電壓信號(hào)預(yù)處理后經(jīng)過(guò)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(guò)二次繞組產(chǎn)生與一次繞組中直流所產(chǎn)生的磁勢(shì)相反方向的直流磁勢(shì)，以平衡一次繞組中直流所產(chǎn)生的偏磁磁勢(shì)，形成“零磁勢(shì)”狀態(tài)（即I1W1=I2W2），從而實(shí)現(xiàn)直流電流的檢測(cè)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，RS為串聯(lián)在激勵(lì)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(cè)繞組WM中的檢測(cè)電阻。第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六5正負(fù)半波有效值差仿真模型分析第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六6simulink仿真模型第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六7所需功能模塊①Constant模塊：用于獲得直流偏磁磁勢(shì)I1W1，直接將它的Parameters中的ConstantValues設(shè)置為直流偏磁磁勢(shì)I1W1的取值，改變Constant模塊的設(shè)置參數(shù)的正負(fù)即可獲得直流偏磁的正負(fù)；②SineWave模塊的參數(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、Sampletime為0；③Sum模塊，本例選擇“rectangular”（矩形），將Listofsigns欄置為++++；④Integrator：在Simulink模塊庫(kù)中的Continuous模塊庫(kù)中調(diào)用；第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六8接前⑤Product模塊：在Simulink模塊庫(kù)中的MathOperations模塊庫(kù)中調(diào)用，本例中需要兩種Product模塊，其一為3個(gè)輸入端，其二為5個(gè)輸入端；⑥TrigonometricFunction模塊：在Simulink模塊庫(kù)中的MathOperations模塊庫(kù)中調(diào)用，由于它的默認(rèn)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(duì)話框，點(diǎn)擊它的下拉滾動(dòng)條，選取sinh函數(shù)即可；⑦DiscreteRMSvalue模塊（點(diǎn)擊SimPowerSystem模塊庫(kù)，點(diǎn)擊ExtraLibrary模塊庫(kù)，點(diǎn)擊DiscreteMeasurements模塊庫(kù)，即可找到該模塊）；⑧正負(fù)半波整流子系統(tǒng)；第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六9半波整流子系統(tǒng)第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六10EnabledSubsystem模塊第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六11I1W1=10A （正直流偏磁時(shí)）

檢測(cè)繞組端電壓的正負(fù)半波波形第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六12I1W1=-10A （正直流偏磁時(shí)）

檢測(cè)繞組端電壓的正負(fù)半波波形第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六13I1W1=10A （正直流偏磁時(shí)）

檢測(cè)繞組端電壓波形和正負(fù)半波有效值差第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六14I1W1=-10A （正直流偏磁時(shí)）

檢測(cè)繞組端電壓波形和正負(fù)半波有效值差第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六15比較儀開環(huán)輸出特性仿真曲線

----RS=90 ——RS=135第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六16――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)輸出特性曲線第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六17新型自平衡式直流比較儀控制原理方框圖第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六18simulink仿真模型第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六19傳感器F(s)仿真模型第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六20PI調(diào)節(jié)器TPI(s)仿真模型第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六21傳感器F(s)子系統(tǒng)屬性參數(shù)對(duì)話框第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六22PI調(diào)節(jié)器TPI(s)子系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、封裝與命名第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六23完成子系統(tǒng)封裝之后的simulink仿真模型第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六24PI調(diào)節(jié)器TPI(s)的屬性參數(shù)對(duì)話框第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六25Powergui的屬性參數(shù)對(duì)話框第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六26整個(gè)比較儀系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)（KD=1，KP=3，TI=4.7e-5）第二十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，編輯于2023年