【正文】 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 電能是現(xiàn)代社會最廣泛使用的一種能量形式，具有生產(chǎn)和變 換比較經(jīng)濟(jì)、傳輸和分配比較容易，使用和控制比較方便的特點，因此成為國民經(jīng)濟(jì)各部門動力的主要來源。對于高轉(zhuǎn)速大功率 的電動機(jī)應(yīng)用場合，直流調(diào)速方法是行不通的。并對控制系統(tǒng)進(jìn)行了 MATLAB/Simulink 仿真分析。 關(guān)鍵詞 ： 異步電動機(jī)、矢量控制、 MATLAB 仿真 Abstract ： Vector control(VC) is based on motor unification principle,energy conversion and vector coordinate transformation transforming coordinate, The stator current is deposing two DC parts which orientated as the rotator magic field and controlled magic flux and torque are decoupled. It controls the asynchronous motor as a synchronous way. This paper does some research works of the asynchronous motor flux vector control closedloop research and exploration. Through the space vector coordinate transformation, and the modeling of system,including DC power supply, inverter, AC motor, rotor flux current model, the ASR, ATR,AΨR and modules. And the control system is MATLAB/Simulink analysis. Key Words： Asynchronous Motor,Vector Control,MATLAB Simulation 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 一、 緒論 交直流調(diào)速系統(tǒng)的相關(guān)概念及比較 交流調(diào)速系統(tǒng)是以交流電動機(jī)作為控制對象的電力傳動自動控制系統(tǒng)。 (2)為使直流電動機(jī)的機(jī)械式換向器能夠可靠的工作，往往要增大電樞和換向器的直徑，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很大，對于要求快速響應(yīng)的生產(chǎn)場合就不能夠?qū)崿F(xiàn)。而電能的生產(chǎn)、交換、傳輸、分配、使用和控制等，都必須利用電機(jī)來完成。因此直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)比較容易獲得優(yōu)良的動態(tài)性能。 (3)無法應(yīng)用在粉塵、腐蝕性氣體和易燃易爆的場合。七十年代初期，西門子公司的 和WFlotor 提出了“感應(yīng)電機(jī)磁場定向的控制原理”，通過 矢量旋轉(zhuǎn)變換和轉(zhuǎn)子磁場定向，將定子電流按轉(zhuǎn)子磁鏈空間方向分解成為勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，這樣就可以達(dá)到對交流電機(jī)的磁鏈和電流分別控制的目的。運算速度的提高以及各種針對運動控制的片內(nèi)資源的豐富性使得以前看來無法實現(xiàn)的復(fù)雜的控制算法變得簡單起來，各種控制用微處理器的運算速度的提 高，片內(nèi)資源的日益豐富，集成度的提高無一不促進(jìn)交流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字化。計算機(jī)仿真帶來的另一個優(yōu)點是在系統(tǒng)設(shè)計之初進(jìn)行仿真，可以預(yù)測系統(tǒng)行為特性并可通過計算機(jī)來不斷修改系統(tǒng)參數(shù)直到獲得理想的系統(tǒng)特性。把這三個電流控制信號和由控制器得到的頻率信號 1? 加到電流控制的變頻器上，所輸出的是異步電動機(jī)調(diào)速所需的三相變頻電流。從結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部看，經(jīng)過3／ 2 變換和按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)變換，便得到一臺由 mi 和 ti 輸入，由 ? 輸出的直流電動機(jī)。從三相坐標(biāo)到兩相坐標(biāo)的變換，通常只是簡化電機(jī)模型的第一步，為了滿足不同參考坐標(biāo)系的各個參量分量的分析，需要找出不同參考運動坐標(biāo)系的變換方程，下面推導(dǎo)從靜止坐標(biāo)系到運動坐標(biāo)系的變換公式。從圖上可以得到 : ???????????????????????????qdsrqd iiCiiii 2/2c oss i n s i nc os ?? ???? (213) 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 式中 srC2/2 為 2s/2r 變換矩陣。 異步電動機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 （ 1）異步電動機(jī)在 ??, 坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 對于異步電機(jī)定子側(cè)的電磁量我們用下角標(biāo)以 s，對于轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁 量用下角標(biāo) r，氣隙電磁量則用下角標(biāo) m，電壓矩陣方程為 : ???????????????????????????????????????????????????????????rrssrrssrrssiiiiL r pRLrL mpLmLrL r pRLmL mpL mpL s pRL mppLsRuuuu000 （ 216） 磁鏈方程為： 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 ?????????????????????????????????????????????????????rrssrrssiiiiLrLmLrLmLmLsLmLs00000000 （ 217） 電磁轉(zhuǎn)矩為： )( ???? rsrsp iiiiLmnTe ?? （ 218） （ 2）異步電動機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的數(shù)學(xué)模型 因為 2? 定義方向為 d 軸，所以 22 d?? ? ， 2q? =0通過變換，異步電機(jī)在 dq坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型，電壓方程為： ??????????????????????????????????????????????i r qrdsqsdssrssrqrdsqsdiiiLrLmL r pRL mpL mpLmL s pRLsLmL mpLsL s pRuuuu00001111?????? （ 219） 磁鏈方程為： ?????????????????????????????????????????rqrdsqsdrqrdsqsdiiiiLrLmLrLmLmLsLmLs00000000???? （ 220） 電磁轉(zhuǎn)矩為： )( rdsqrqsdpe iiiiLmnT ?? （ 221） （ 3）轉(zhuǎn)子磁鏈計算 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是 r? 的準(zhǔn)確 定向，也就是說需要獲得轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康目臻g位置。 ??r ?su ??s ?cos ?si