【正文】 ，控制 即可控制 和 。控制轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換動(dòng)態(tài)矩電流節(jié)電，就可以控制電磁轉(zhuǎn)矩 。239。22 220mmmmR j X X jaX IUaR IjaX ja X Xas? ? ? ? ???? ?? ???????????????? ?? ?1139。1 1 1 1 1 1 1 1 239。11 39。12eEsT m pR????? ????上 述 第 6 章 研 究 的 調(diào) 速 方 法 均 針 對(duì) 穩(wěn) 態(tài) 時(shí) 的 情 況 ！CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 3 矢量控制技術(shù) 現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高，必須對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析，即分析瞬態(tài)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)矩以及模型它們之間的關(guān)系。 39。39。mI39。* * * *d 1 q 1 e si i T ω間接型矢量控制為理想矢量控制時(shí)，又可稱為轉(zhuǎn)差頻率型矢量控制變頻調(diào)速 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 62 ? ?*** * * * * * * *2 2 1 2 1*1 rd r d r d d drMp M i ip????? ? ? ? ? ? ? ?由 式： 可得到２．間接型矢量控制 動(dòng)態(tài)時(shí)與**d2 d1Ψi結(jié)論： 理想矢量控制時(shí)， 之間是一階慣性關(guān)系。CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 25 3. 3 dq? ? 變換3333022113 3 122C C Kk k k? ? ? ? ? ????????? ? ? ???????將 處理成 方陣：33C C E? ? ? ? ? ??? ?3321 0 00 1 00 0 2CCk? ? ? ? ? ??????????????12k ?3 33022211 1223111222C? ? ???????? ? ??????? 則有：CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 26 00c os sin 03 3 sin c os 00 0 1dd q qiiC i iii?? ? ???????? ? ? ???? ? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ?將 處理成 方陣：0i 是為了湊成方陣而假想的一個(gè)零軸分量3. 3 dq? ? 變換? ?0001300A B Ci i i iii? ? ???通常取當(dāng)三相交流電平衡時(shí)， ；否則，CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 27 33 33022c os si n 0211si n c os 0 12230 0 111122224si n si n si n332 2 4c os c os c os3 3 31 1 12 2 2d q d qC C C? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?????????????? ? ? ? ????????????????? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ????? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ?????????3. 3 dq? ? 變換CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 28 二、坐標(biāo)變換 坐標(biāo)系特點(diǎn)： 靜止坐標(biāo)系中的各物理量是交流量 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的各物理量是直流量 靜止坐標(biāo)系包括二相靜止 坐標(biāo)系和三相靜止坐標(biāo)系 各物理量包括電壓、電流和磁鏈 動(dòng)畫(huà)演示 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 29 三、矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 二軸理論 ? 異步電動(dòng)機(jī)的基本方程 ? 異步電動(dòng)機(jī)的二軸理論 ? 異步電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)方程 ? 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 ? 異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程式 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 30 在研究異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型時(shí)，作如下假設(shè)： 1. 三相繞組對(duì)稱，所產(chǎn)生的磁勢(shì)沿氣隙圓周正弦分布； 2. 忽略磁飽和，繞組自感和互感都是線性的； 3. 忽略鐵損耗的影響； 4. 無(wú)論是繞線式異步電動(dòng)機(jī)還是鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，均將其等效為繞線式轉(zhuǎn)子，并且折算到定子側(cè)，折算前后的每相匝數(shù)相等 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 31 二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 １．基本方程 A B CA定子三相繞組軸線 、 、定義為三相靜止坐標(biāo)軸為參考坐標(biāo)軸ra b c?轉(zhuǎn)子以 速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組軸線為 、 、并隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)rraAdt??? ?轉(zhuǎn)子 軸和定子 軸之間的電角度為稱為空間角位移 三相異步電動(dòng)機(jī)的物理模型 1R1l11l1L1l11l1R1l11l2R2l22l2R2R2l2l22l22l1R2L定子相電壓瞬時(shí)值 定子電阻 定子漏感 定子等效電感 定子自感 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 32 等效電感是指三相定子繞組作用在定子某相上的電感11 22 12 abl l M M? ? ?設(shè)自感與互感相等，113 2Ml?定義等效互感１．基本方程 1 11 11 111 11 1 11 1 1124c os c os331 1 3 32 2 2 2A A B CA A B C A A AAl i l i l i l il i l i i i l i l i l l i??? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?三相定子電流在定子 相產(chǎn)生的磁鏈為＝ + ＝ +0A B Ciii? ? ?11112c os34c os3l ABl AC??為 相互感為 相互感1. aL等效電感二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 33 1 1 11 13 2L l l l M? ? ? ?定子等效電感為2 2 22 23 2L l l l M? ? ? ?轉(zhuǎn)子等效電感為１．基本方程 1. aL等效電感二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 34 . b 定轉(zhuǎn)子之間動(dòng)態(tài)互感12 1212 1212 12c os2c os32c os3Aa rAb rAc rMMA M MMM?????????? ????? ?????? ????? ?????相定轉(zhuǎn)子之間動(dòng)態(tài)互感為１．基本方程 二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 35 . c 磁鏈方程式1 12 12 1222c os c os c os33A A a r b r c rAL i M i M i M i? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?以定子 相磁鏈為例１．基本方程 1 1 222c o s c o s c o s3322c o s c o s c o s3322c o s c o s c o s33r r raAAB B r r r bCC cr r riiL i M ii i? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ??? ? ? ???? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ??? ??? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ???三相定子磁鏈方程式為二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 36 2 1 222c o s c o s c o s3322c o s c o s c o s3322c o s c o s c o s33r r raa Ab b r r r BCccr r ri iL i M iii? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ? ??? ??? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ???三相轉(zhuǎn)子磁鏈方程式為. c 磁鏈方程式１．基本方程 二軸理論 矢量控制異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型 CSSSE 2022/1/4 第七章 矢量控制技術(shù) 37 . d 電壓方程式1 A A AB B BC C Cuiu R i pui?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?三相定子繞組電壓方程式為2 a a ab b bc c cuiu R i pui?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?三相轉(zhuǎn)子繞組電壓方程式為dpdt? 是微分算子１．基本方程 00A B C