專(zhuān)題七新型直流比較儀建模方法

1、專(zhuān)題七之 新型直流比較儀建模方法1直流比較儀，如磁調(diào)制式直流比較儀（簡(jiǎn)稱(chēng)磁調(diào)制器）和磁放大器式直流比較儀（簡(jiǎn)稱(chēng)磁放大器）一般采用對(duì)稱(chēng)雙鐵心、四繞組結(jié)構(gòu)（即一次繞組W1、二次繞組W2、激勵(lì)繞組WS和檢測(cè)繞組WM）和“零磁通”原理的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，因而測(cè)量精度特別高14。它們的最大區(qū)別在于提取判斷信號(hào)的方法不一樣：磁調(diào)制器，一般用交流電壓源激勵(lì)鐵心，根據(jù)檢測(cè)繞組獲得的感應(yīng)電勢(shì)中的雙倍于交流激勵(lì)電源頻率分量作為反饋量，來(lái)進(jìn)行“零磁通”狀態(tài)判斷；磁放大器，一般利用交流電流源激勵(lì)鐵心，根據(jù)激勵(lì)電流中的奇次諧波作為反饋量，來(lái)進(jìn)行“零磁通”狀態(tài)判斷 。舉例26 2磁調(diào)制器和磁放大器比較儀的輸出特性曲線 3新型

2、自平衡式直流比較儀原理示意圖 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(chēng)同上），利用正弦波電壓源（uS=USmsint，uS、US和USm分別為瞬時(shí)值、有效值和幅值，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I1W10），檢測(cè)繞組WM就會(huì)獲得正負(fù)半波不對(duì)稱(chēng)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UM

3、diffRMS，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。 5正負(fù)半波有效值差仿真模型分析 6simulink仿真模型 7所需功能模塊 Constant模塊：用于獲得直流偏磁磁勢(shì)I1W1，直接將它的Paramete

4、rs中的Constant Values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)； Sine Wave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、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(kù)中的Continuous模塊庫(kù)中調(diào)用； 8接前 Product模塊：在Simulink模塊庫(kù)中的Math Operat

5、ions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；Trigonometric Function模塊：在Simulink模塊庫(kù)中的Math Operations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；Discrete RMS value模塊（點(diǎn)擊SimPowerSystem模塊庫(kù)，點(diǎn)擊Extra Library模塊庫(kù)，點(diǎn)擊Discrete Measurements模塊庫(kù)，即可找到該模塊）；正負(fù)半波整流子系統(tǒng)； 9半波整流子系統(tǒng) 10Enabled Subsystem模塊

6、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 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 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 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 15比較儀開(kāi)環(huán)輸出特性仿真曲線 -RS=90RS=135 16仿真獲得的開(kāi)環(huán)曲線 擬合獲得的開(kāi)環(huán)曲線新型比較儀傳感頭的開(kāi)環(huán)輸出特性曲線 17新型自平衡式直流比較儀控制原理方框圖 18simulink仿真模型 19傳感器F(s)仿真模型 20PI調(diào)節(jié)器TPI(s)仿真模型 21傳感器F(s)子系統(tǒng)屬性參數(shù)對(duì)話框 22PI調(diào)節(jié)器TPI(s)子系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、封裝與命名 23完成子系統(tǒng)封裝之后的simulink仿真模型 24PI調(diào)節(jié)器TPI(s)的屬性參數(shù)對(duì)話框 25Powergui的屬性參數(shù)對(duì)話框 26