轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-23 09:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性上述關(guān)系表明，只要 Us 和w1及 Is 的關(guān)系符合上圖所示特性，就能保持 Eg/w1 恒定，也就是保持 Fm 恒定。這是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本規(guī)律之二。 總結(jié)起來(lái)，轉(zhuǎn)差頻率控制的規(guī)律是：（1）在 ws ≤ wsm 的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 Te 基本上與 ws 成正比，條件是氣隙磁通不變。（2）在不同的定子電流值時(shí)，按上圖的函數(shù)關(guān)系 Us = f (w1 , Is) 控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通Fm恒定。 轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)組成圖23 轉(zhuǎn)差頻率控制基本框圖實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律的轉(zhuǎn)速閉環(huán)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖23所示。頻率控制——轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出信號(hào)是轉(zhuǎn)差頻率給定 ws* ，與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)w 相加，即得定子頻率給定信號(hào) w1* ，即 電壓控制——由 w1和定子電流反饋信號(hào) Is 從微機(jī)存儲(chǔ)的 Us = f (w1 , Is) 函數(shù)中查得定子電壓給定信號(hào) Us* ，用 Us* 和 w1* 控制PWM電壓型逆變器，即得異步電機(jī)調(diào)速所需的變壓變頻電源。公式所示的轉(zhuǎn)差角頻率 ws*與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)w 相加后得到定子頻率輸入信號(hào) w1* 這一關(guān)系是轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)突出的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)。它表明，在調(diào)速過(guò)程中，定子頻率w1隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 w 同步地上升或下降，有如水漲而船高，因此加、減速平滑而且穩(wěn)定。同時(shí)，由于在動(dòng)態(tài)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，系統(tǒng)能用對(duì)應(yīng)于 wsm 的限幅轉(zhuǎn)矩Tem 進(jìn)行控制，保證了在允許條件下的快速性。由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)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(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)那樣具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能，是一個(gè)比較優(yōu)越的控制策略，結(jié)構(gòu)也不算復(fù)雜。然而，它的靜、動(dòng)態(tài)性能還不能完全達(dá)到直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的水平，存在差距的原因有以下幾個(gè)方面：（1）在分析轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律時(shí)，是從異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)的，所謂的“保持磁通 Fm恒定”的結(jié)論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動(dòng)態(tài)中 Fm如何變化還沒(méi)有深入研究，但肯定不會(huì)恒定，這不得不影響系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)性能。（2）Us = f (w1 , Is) 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒(méi)有控制到電流的相位，而在動(dòng)態(tài)中電流的相位也是影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。（3）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取，使頻率得以與轉(zhuǎn)速同步升降，這本是轉(zhuǎn)差頻率控制的優(yōu)點(diǎn)。然而，如果轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)不準(zhǔn)確或存在干擾，也就會(huì)直接給頻率造成誤差，因?yàn)樗羞@些偏差和干擾都以正反饋的形式毫無(wú)衰減地傳遞到頻率控制信號(hào)上來(lái)了。3轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)構(gòu)建交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖31所示。圖31交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：（1）主電路SPWM電壓型逆變器，開(kāi)關(guān)器件采用IGBT,這是通用變頻器常用的方案；（2）轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，即，在轉(zhuǎn)速變換過(guò)程中，異步電動(dòng)機(jī)的定子電流頻率始終跟隨轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速而同步升降，從而使轉(zhuǎn)速 調(diào) 節(jié)吏加平滑。圖中：、分別為轉(zhuǎn)子角頻率給定和轉(zhuǎn)子角頻率負(fù)反饋；、分別為定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量；為轉(zhuǎn)差角；為轉(zhuǎn)差角頻率；、分別為定子角頻率和轉(zhuǎn)子角頻率正反饋；、分別為定子電壓的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量。根據(jù)式（1）（4）和圖31可知，在保持磁通恒定的條件下，電動(dòng)機(jī)的Te由Ile計(jì)算，磁通也可以通過(guò)Ilm計(jì)算。轉(zhuǎn)速可以通過(guò)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，輸出Iit然后計(jì)算得到，即： （7） 4 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)仿真和分析 仿真模型的建立 根據(jù)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的基本概念和系統(tǒng)的原理框圖，構(gòu)建轉(zhuǎn)差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型，其主電
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