電力拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)--異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制-資料下載頁(yè)
2025-06-03 03:32本頁(yè)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(gè)數(shù)設(shè)置為 3，其他參數(shù)均采用默認(rèn)值。 （ 2）異步電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載的參數(shù)設(shè)置 （ 3）測(cè)量模塊得的測(cè)量項(xiàng)的選擇 在測(cè)量模塊給出的測(cè)量選項(xiàng)中，選擇 abci , m? ,eT ,這 三項(xiàng)作為測(cè)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(jī)的帶載能力。測(cè)量模塊電機(jī)類型選擇異步電機(jī) (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(shí)的空載啟動(dòng)的過(guò)程，其中電機(jī)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(jì)算過(guò)程中經(jīng)常出 現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)比各種計(jì)算方法，最終選擇了 ode5 算法，在啟動(dòng) 時(shí)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(jì)（論文） （ a） 空載起動(dòng)的轉(zhuǎn)速波形圖 （ b）空載起動(dòng)的定子電流波形圖 (c) 空載起動(dòng) 的 轉(zhuǎn)矩波形圖 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） （ d） 空載起動(dòng)的定子磁鏈軌跡 （ e） 空載起動(dòng)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(dòng)和加載過(guò)程中，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電流，和轉(zhuǎn)矩的變化過(guò)程。在起動(dòng)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(dòng)機(jī)以給定的最大電流啟動(dòng)，在 秒 左右 時(shí)，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(dòng)機(jī)在加載后，電流和電壓迅速上升，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之增加，但很快在 左右穩(wěn)定下來(lái)， 轉(zhuǎn)速在略經(jīng)調(diào)整后恢復(fù)不變。圖 d 反映了電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化狀況。其余圖形反映了各個(gè)控制模塊輸出信號(hào)波形的變化狀況，經(jīng)過(guò) 2r/3s 變換后的三相調(diào)制信號(hào)的幅值和頻率在調(diào)節(jié)過(guò)程中是逐步增加的隨頻率的增加轉(zhuǎn)速逐步提高，信號(hào)幅值的提高，保證了電動(dòng)機(jī)電流在啟動(dòng)過(guò)程 中保持不變。此外，電動(dòng)機(jī)在零狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng) 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 有一個(gè)建立過(guò)程，在建立的過(guò)程中，磁場(chǎng)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(jiàn)，通過(guò)矢量控制使電動(dòng)機(jī)保持了恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)，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(shí)間，仿真中可以減小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但是，過(guò)小的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)行 建模 仿真，該系統(tǒng)相對(duì)于單純的轉(zhuǎn)差頻率控制明顯有很多 優(yōu)點(diǎn)。矢量變換控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，思路清晰，所能獲得的動(dòng)態(tài)性能基本上可以達(dá)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(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一樣的動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)子磁通在動(dòng)態(tài)過(guò)程中是否真正恒定是一個(gè)重要的條件。要解決 偏差的 問(wèn)題應(yīng)該增加磁通反饋和磁通調(diào)節(jié)器，或采用實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈的定向，即直接磁場(chǎng)定向。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的理解，以及如何利用 matlab/simulink工具進(jìn)行矢量控制的建模仿真，明白了矢量控制的一些優(yōu)點(diǎn)和不足。首先優(yōu)點(diǎn)是：按轉(zhuǎn) 子磁鏈定向，實(shí)現(xiàn)了定子電流勵(lì)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(duì)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(dòng)電流。不足是：轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)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(zhǔn)確性；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)算量大。
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