轉差頻率矢量控制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-11 09:30:37 本頁面
【正文】 生轉矩的電流分量 (轉矩電流) 分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。其中，轉差頻率矢量控制系統(tǒng)結構簡單且易于實現(xiàn)，控制精度高，具在良好的控制性能，因此，早期的矢量控制通用變頻器上采用基于轉差頻率控制的矢量控制方式。目 錄轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真 1引言 11 轉差頻率矢量控制概述 12 轉差頻率控制的基本原理 3 控制原理敘述 3 轉差頻率控制系統(tǒng)組成 63轉差頻率矢量控制系統(tǒng)構建 74 轉差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)仿真和分析 8 仿真模型的建立 8 8 函數(shù)運算模塊 9 坐標變換模塊 9 10 11 115結語 14參考文獻 15轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真引言電動機調(diào)速是電動機應用系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。基于此，本文在Ｍatlab/Simulink環(huán)境下對轉差頻率矢量控制系統(tǒng)進行了仿真研究。簡單的說，矢量控制就是將磁鏈與轉矩解耦，有利于分別設計兩者的調(diào)節(jié)器，以實現(xiàn)對交流電機的高性能調(diào)速?！ 〔捎檬噶靠刂品绞降耐ㄓ米冾l器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產(chǎn)生的轉矩。一般的感應電機轉子電流不易測量，所以通過氣息來中轉，把它變成定子電流。其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。從原理上說，矢量控制方式的特征是：它把交流電動機解析成與直流電動機一樣，具有轉矩發(fā)生機構，按照磁場和其正交的電流的積就是轉矩這一最基本的原理，從理論上將電動機的一次電流分離成建立磁場的勵磁分量和與磁場正交的產(chǎn)生轉矩的轉矩分量，然后分別進行控制。由式（5）可知，要提高系統(tǒng)的動態(tài)特性，主要是控制轉速的變化率。控制轉差頻率就代表控制轉矩，這就是轉差頻率控制的基本概念。上述規(guī)律是在保持Fm恒定的前提下才成立的，于是問題又轉化為，如何能保持Fm 恒定？我們知道，按恒 Eg/w1 控制時可保持Fm恒定。這是轉差頻率控制的基本規(guī)律之二。頻率控制——轉速調(diào)節(jié)器ASR的輸出信號是轉差頻率給定 ws* ，與實測轉速信號w 相加，即得定子頻率給定信號 w1* ，即 電壓控制——由 w1和定子電流反饋信號 Is 從微機存儲的 Us = f (w1 , Is) 函數(shù)中查得定子電壓給定信號 Us* ，用 Us* 和 w1* 控制PWM電壓型逆變器，即得異步電機調(diào)速所需的變壓變頻電源。由此可見，轉速閉環(huán)轉差頻率控制的交流變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠像直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)那樣具有較好的靜、動態(tài)性能，是一個比較優(yōu)越的控制策略，結構也不算復雜。（3）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取，使頻率得以與轉速同步升降，這本是轉差頻率控制的優(yōu)點。圖中：、分別為轉子角頻率給定和轉子角頻率負反饋；、分別為定子電流的轉矩分量和勵磁分量；為轉差角；為轉差角頻率；、分別為定子角頻率和轉子角頻率正反饋；、分別為定子電壓的轉矩分量和勵磁分量。下面對該模型的各個模塊的構建進行詳細的說明。 坐標變換模塊 坐標變換模塊的仿真模型如圖43所示：圖43 坐標變換模塊其中，dq0 to abc 模塊的搭建主要是根據(jù)坐標變換公式，利用Simulink里的數(shù)學函數(shù)模塊搭建而成，其主要功能是實現(xiàn)兩相旋轉坐標系至三相靜止坐標系的變換，其輸出是三相PWM變換器的三相調(diào)制信號，最后觸發(fā)逆變器的功率管得到拖動異步電動機所需的三相交流電源，完成閉環(huán)的控制過程。根據(jù)相關公式計算得到：仿真定轉速為1400r/min時的空載啟動過程，=65N*M。電動機在加載后，電流和電壓迅速上升，電動機轉矩也隨之增加，轉速
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