電力拖動課程設(shè)計--異步電動機的矢量控制-資料下載頁
2025-06-03 03:32本頁面
【正文】 ﹑ C 相電壓設(shè)置相同，相角依次 120 電源頻率 50f? HZ。 2）整流橋和逆變橋參數(shù)設(shè)置： （ 1） 二極管整流電路和 IGBT 逆變電路中將橋臂的個數(shù)設(shè)置為 3，其他參數(shù)均采用默認值。 （ 2）異步電動機及其負載的參數(shù)設(shè)置 （ 3）測量模塊得的測量項的選擇 在測量模塊給出的測量選項中，選擇 abci , m? ,eT ,這 三項作為測量相，其中 abci 和 m? 的輸出分別用于顯示定子的電流大小和作為速度反饋，而 eT 的變化情況則顯示了電機的帶載能力。測量模塊電機類型選擇異步電機 (Asynchronous) 仿真結(jié)果與分析 仿真波形圖 仿真給定的定子轉(zhuǎn)速為 1500r/min 時的空載啟動的過程，其中電機的參數(shù)與第二章的相同。該系統(tǒng)是一比較復(fù)雜的系統(tǒng)，收斂是仿真計算過程中經(jīng)常出 現(xiàn)的問題，對比各種計算方法，最終選擇了 ode5 算法，在啟動 時加載 65T N m??,該系統(tǒng)的仿真波形結(jié)果如下圖所示。 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） （ a） 空載起動的轉(zhuǎn)速波形圖 （ b）空載起動的定子電流波形圖 (c) 空載起動 的 轉(zhuǎn)矩波形圖 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） （ d） 空載起動的定子磁鏈軌跡 （ e） 空載起動的轉(zhuǎn)子磁鏈軌跡 仿真結(jié)果分析 在仿真結(jié)果中， 各波形圖 反映了在起動和加載過程中，異步電動機的轉(zhuǎn)速，電流，和轉(zhuǎn)矩的變化過程。在起動中逆變器輸出電壓（線電壓）逐步提高，轉(zhuǎn)速不斷上升，電流基本 保持不變，異步電動機以給定的最大電流啟動，在 秒 左右 時，轉(zhuǎn)速稍有超調(diào)后就穩(wěn)定在 1500r/min,電流也下降為空載電流，逆變器輸出電壓也減小了。電動機在加載后，電流和電壓迅速上升，電動機轉(zhuǎn)矩也隨之增加，但很快在 左右穩(wěn)定下來， 轉(zhuǎn)速在略經(jīng)調(diào)整后恢復(fù)不變。圖 d 反映了電動機在啟動過程中定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的變化狀況。其余圖形反映了各個控制模塊輸出信號波形的變化狀況，經(jīng)過 2r/3s 變換后的三相調(diào)制信號的幅值和頻率在調(diào)節(jié)過程中是逐步增加的隨頻率的增加轉(zhuǎn)速逐步提高，信號幅值的提高，保證了電動機電流在啟動過程 中保持不變。此外，電動機在零狀態(tài)啟動時，電動機磁場 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 有一個建立過程，在建立的過程中，磁場的變化是不規(guī)則的，這可引起轉(zhuǎn)矩的大幅度變化。由仿真波形圖可見，通過矢量控制使電動機保持了恒轉(zhuǎn)矩啟動，并且改變 ASR 的輸出限幅 ti? ，最大轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)，為了減少仿真需要的時間，仿真中可以減小電動機的轉(zhuǎn)動慣量，但是，過小的轉(zhuǎn)動慣量，容易使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。 四． 總結(jié) 本章在 教材 所介紹的理論的基礎(chǔ)上，采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制模型進行 建模 仿真，該系統(tǒng)相對于單純的轉(zhuǎn)差頻率控制明顯有很多 優(yōu)點。矢量變換控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，思路清晰，所能獲得的動態(tài)性能基本上可以達到直流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的水平，得到了普遍的應(yīng)用。從另一方面看。要使矢量變換控制系統(tǒng)具有和直流電動機調(diào)速系統(tǒng)一樣的動態(tài)性能，轉(zhuǎn)子磁通在動態(tài)過程中是否真正恒定是一個重要的條件。要解決 偏差的 問題應(yīng)該增加磁通反饋和磁通調(diào)節(jié)器，或采用實際轉(zhuǎn)子磁鏈的定向，即直接磁場定向。 通過這次課程設(shè)計，加深了對異步電動機動態(tài)數(shù)學(xué)模型的理解，以及如何利用 matlab/simulink工具進行矢量控制的建模仿真，明白了矢量控制的一些優(yōu)點和不足。首先優(yōu)點是：按轉(zhuǎn) 子磁鏈定向，實現(xiàn)了定子電流勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦，采用了電流閉環(huán)控制；轉(zhuǎn)子磁鏈系統(tǒng)的控制對象是穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)；采用連續(xù)的 PI控制，轉(zhuǎn)矩和磁鏈變化平穩(wěn)，電流閉環(huán)控制可有效地限制起制動電流。不足是：轉(zhuǎn)子磁鏈計算精度易受變化的轉(zhuǎn)子電阻的影響，轉(zhuǎn)子磁鏈的角度精度影響定向的準確性；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運算量大。
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