畢業(yè)設(shè)計(jì)-異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真模型設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 18:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ????????????????????????????????CBAiiiii232302121132?? (29) 當(dāng)電機(jī)使用星型接法 時(shí)，有等式： 0??? CBA iii (210) 則上面的變換矩陣可以寫成下面的形式： 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 ?????????????????????????BAiiii221023?? (211) 同時(shí)，我們可以得到從兩相到三相的變換矩陣，即為上面矩陣的逆變換： ????????????????????????????iiiiBA261023 （ 212） 從原理上分析，上面的變換公式具有普遍性，同樣可以應(yīng)用于電壓或者其他參量的變換中。從三相坐標(biāo)到兩相坐標(biāo)的變換，通常只是簡(jiǎn)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(gè)參量分量的分析，需要找出不同參考運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的變換方程，下面推導(dǎo)從靜止坐標(biāo)系到運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的變換公式。 （ 2）旋轉(zhuǎn)變換（ 2s/2r 變換） q ? d ? ? 圖 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換圖 下面通過相電流的等效變換，來說明旋轉(zhuǎn)變換原理。如圖 表示了從兩相靜止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 dq 的電機(jī)相電流變換。此變換簡(jiǎn)稱 2s/2r 變換。其中 s表示靜止， r表示旋轉(zhuǎn)。從圖中可以看出，假定固定坐標(biāo)系的兩相垂直電流與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的兩相垂直的電流產(chǎn)生等效的、以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的合成磁動(dòng)勢(shì)，由于變換坐標(biāo)變換前后各個(gè)繞組的匝數(shù)相等，故能量恒定，因此變換前后的系數(shù)相等。當(dāng)合成磁動(dòng)勢(shì)在空間旋轉(zhuǎn)，分量的大小保持不變，相當(dāng)于在 dq 坐標(biāo)軸上繞組的電流是直流。 ? 軸與 d軸夾角隨時(shí)間而變化。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。 同理，經(jīng)過坐標(biāo)逆變換，也可以得到從兩相靜止坐標(biāo)系變換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換矩陣： ????????????????????????????????? ?? iiCiiii rsqd 2/2c oss i n s i nc os （ 214） 從上面電機(jī)的坐標(biāo)系變換中，可以看到，經(jīng)過 3/2變換以及旋轉(zhuǎn)變換，可以將子三相繞組電流等效在空間任意角度坐標(biāo)系上。同理，對(duì)于任何電參數(shù)，都可以通過等效變換，將其變換在空間任意角度的坐標(biāo)系上。如果將上面推導(dǎo)的電機(jī)數(shù)學(xué)模型中的電壓矩陣經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換，同樣可以將電機(jī)各個(gè)參量等效在空間任意位置的坐標(biāo)系中，因此當(dāng)選擇與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)固聯(lián)的坐標(biāo)系時(shí)，可以大大簡(jiǎn)化電機(jī)數(shù)學(xué)模型，便于電機(jī)解耦控制。在當(dāng)前電機(jī) 控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的廣義旋轉(zhuǎn)變換電壓變換矩陣為 : ?????????????????????????????????? ???????? ????????? ??????? ????????????CBAqdVVVVVV21212132s i n32s i ns i n32c o s32c o sc o s320?????????? (215) 上面的變換矩陣的系數(shù)是經(jīng)過規(guī)格化的。在不同控制方式中可將其等效在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，還可等效在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)上，也可以等效于一個(gè)變量上，如電流，電壓，或者磁通等。不同的坐標(biāo)等效導(dǎo)致了不同的坐標(biāo)系和不同的控制方法。當(dāng)角度為零時(shí)，就是上述的 3/2 變換，即為 a， ? ,0 坐 標(biāo)下的模型，當(dāng)坐標(biāo)于轉(zhuǎn)子軸上時(shí)，對(duì)異步電機(jī)來說 : t??? 。 異步電動(dòng)機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 （ 1）異步電動(dòng)機(jī)在 ??, 坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 對(duì)于異步電機(jī)定子側(cè)的電磁量我們用下角標(biāo)以 s，對(duì)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(dòng)機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)上的數(shù)學(xué)模型 因?yàn)?2? 定義方向?yàn)?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： ?????????????????????????????????????????rqrdsqsdrqrdsqsdiii
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