交流永磁同步伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)精-文庫吧
2025-04-23 04:32 本頁面
【正文】 算出實(shí)現(xiàn)力矩控制所需要的定子合成電流的數(shù)值； ? 然后將這個(gè)電流值再反變換到靜止坐標(biāo)系中。 ? 將虛擬的合成電流轉(zhuǎn)換成實(shí)際的繞組電流，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)力矩的控制 。 ? 坐標(biāo)變換是通過兩次變換實(shí)現(xiàn)的 Clarke變換 ? （ a,b,c)是復(fù)數(shù)平面上的三相 靜止坐標(biāo)系 。 ? （ α ,β )是該平面上的兩相 靜止坐標(biāo)系 。 ? α 軸與 a軸重合， β 軸與 a軸垂直。 ? 定義在（ a,b,c)坐標(biāo)系中的空間電流矢量可通過如下運(yùn)算變換到坐標(biāo)系（ α ,β ） 中： bβcsia? ?2s a b ci i a i a i? ? ?13c o s 1 2 0 s in 1 2 022a j j? ? ? ? ? ? ?2 13c o s 2 4 0 s in 2 4 022a j j? ? ? ? ? ? ?1 1 3 3()2 2 2 2s a b c b ci i i i j i i? ? ? ? ?1112233022abciiiii??????????????????????? ??? ????用矩陣可表示為 1 1 3 3()2 2 2 2s a b c b ci i i i j i i? ? ? ? ?Park變換 ? 定義一個(gè)以轉(zhuǎn)速 ω旋轉(zhuǎn)的直角坐標(biāo)系 ，其轉(zhuǎn)角為 θ =ωt ? 在此坐標(biāo)系中電流矢量是一個(gè)靜止矢量，其分量 id, iq也就成了非時(shí)變量（直流量）。 ? 由幾何關(guān)系可得出空間矢量從 （ α ,β )坐標(biāo)系到 （ d,q)坐標(biāo)系的變換關(guān)系： c o s s ins in c o sdqi i ii i i?????????? ???? ? ???c o s s ins in c o sdqii ??????? ? ? ????? ? ? ??????? ? ? ?qβdiqiβθsidi ?i?1112233022abciiiii???????????? ????? ?????? ??? ????? 現(xiàn)在得到了從 ia,ib,ic到 id,iq的變換。求逆即是反變換。 ? 式中， θ 可由傳感器測量得到。 c o s s ins in c o sdqii ??????? ? ? ????? ? ? ??????? ? ? ?? 在（ d,q)坐標(biāo)系中，合成定子電流是一個(gè)標(biāo)量，可表示為： ? 如果使 is在 q軸上（即讓 id=0)，使轉(zhuǎn)子磁極在 d軸上，則， ? 即定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互垂直，此時(shí)電機(jī)的力矩為 ? 在（ d,q)坐標(biāo)系中，我們可象直流電機(jī)那樣，通過控制電流來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 22s d qi i i??2sr????? si n( )r s s r t qT F F K i??? ? ? ? ? ? Id, iq并不是真實(shí)的物理量，電機(jī)力矩的控制最終還是定子繞組電流 ia,ib,ic或定子繞組電壓 ua,ub,uc實(shí)現(xiàn)， ? 因此，必須將虛擬量變換回這些真實(shí)的物理量，這可通過如上 clarck、 Park變換的逆變換實(shí)現(xiàn)。 磁場定向控制的實(shí)現(xiàn) P I速 度 、 位 置 檢 測3 相逆 變 器p m s musP IP a r k逆 變 換U qP IU dS VP W MP a r k逆 變 換C l a r k變 換nr e fnfi q r e fi d r e f = 0θi qi di ai bUαUβiαiβ? 力矩的控制由力矩回路實(shí)現(xiàn)。 ? 圖中電流傳感器測量出定子繞組電流 ia,ib作為 clarke變換的輸入， ic可由三相電流對(duì)稱關(guān)系 ia+ib+ic=0求出。 ? clarke變換的輸出 i α ,iβ ，與由編碼器測出的轉(zhuǎn)角 Θ作為park變換的輸入，其輸出 id與 iq作為電流反饋量與指令電流idref及 iqref比較，產(chǎn)生的誤差在力矩回路中經(jīng) PI運(yùn)算后輸出電壓值 ud,uq。 ? 再經(jīng)逆 park變換將這 ud,uq變換成坐標(biāo)系中的電壓 u α ,uβ。 ? SVPWM算法將 u α ,uβ轉(zhuǎn)換成逆變器中六個(gè)功放管的開關(guān)控制信號(hào)以產(chǎn)生三相定子繞組電流。 ? 速度的控制由速度回路實(shí)現(xiàn)。 ? 速度指令（一般是位置回路的輸出）與由光電編碼器測量出的電機(jī)實(shí)際速度相比較，誤差在速度回路中經(jīng) PI運(yùn)算后作為力矩回路的指令值。 實(shí)現(xiàn)磁場定向控制的程序流圖 中 斷 服 務(wù) 程 序 入 口電 流 ia, ib采 樣轉(zhuǎn) 子 位 置 采 樣計(jì) 算 電 機(jī) 實(shí) 際 速 度速 度 回 路 P I 運(yùn) 算c l a r c k 變 換電 流 回 路 P I 運(yùn) 算P a r k 變 換P a r k 逆 變 換S V P W M 算 法輸 出 到 逆 變 器中 斷 返 回b ) 中 斷 服 務(wù) 程 序開 始設(shè) 定 中 斷 時(shí) 間D S P 初 始 化中 斷 時(shí) 間 到中 斷 服 務(wù) 程 序a ) 主 程 序NY（ d,q)坐標(biāo)系的初始建立 qβdθrFsi ? 如何使轉(zhuǎn)子磁場在 d軸上，使定子磁場在 q軸上 ? 1）首先使 idref=0， iqref為一常量，在電流回路作用下，定子繞組電流建立的磁場將吸引轉(zhuǎn)子磁極與之對(duì)準(zhǔn)； P I速 度 、 位 置 檢 測3 相逆 變 器p m s musP IP a r k逆 變 換U qP IU dS VP W MP a r k逆 變 換C l a r k變 換nr e fnfi q r e fi d r e f = 0θi qi di ai bUαUβiαiβ2）在 Park變換和逆變換中將 θ 增加 90176。 ，即合成定子電流矢量瞬間旋轉(zhuǎn) 90176。 ，而轉(zhuǎn)子磁極在此瞬間仍停留在原來的位置，這相當(dāng)于 (d,q)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)了 90176。 ； 3) 現(xiàn)在電流矢量被移動(dòng)到 q軸上，轉(zhuǎn)子磁極
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