【導(dǎo)讀】轉(zhuǎn)矩大等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用，且隨著交流異步電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，既要考慮成本低廉、控制算法合理，又需兼顧控制性能好、開(kāi)發(fā)周期短等特點(diǎn)。然而變頻調(diào)速具有高效率、寬。范圍和高精度等特點(diǎn)，是目前運(yùn)用最廣泛且最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，從早期提出的電壓源型變頻器開(kāi)始，相繼發(fā)展了電流源型，脈寬調(diào)制等各種變頻器。本文在分析交流異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出矢量控制。控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。然后借助于MATLAB仿真建模能力，提出了。控制系統(tǒng)中，速度環(huán)采用PI控制，方法簡(jiǎn)捷，效果理想。仿真結(jié)果證明了該種新型建模方法的快速性和有效性。解決交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制問(wèn)題。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制。這樣就可以將一臺(tái)三相。輸入異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。

　　

【正文】 端電壓矢量。該轉(zhuǎn)換器終端估計(jì)使用電壓為直流母線電壓和轉(zhuǎn)換器切換狀態(tài)。因此，無(wú)電壓傳感器是必要的。 [13]，而不是使用的電壓角位置矢量提出 [12]，該虛擬磁鏈，立場(chǎng)是轉(zhuǎn)換器的輸出電壓積分，使用。一鎖相回路（ PLL）也提出了檢測(cè)虛擬磁鏈的位置，提供更好的系統(tǒng)性能不平衡電壓下扭曲或供應(yīng)。 [14]輸出調(diào)節(jié)子空間（口服補(bǔ)液鹽）來(lái)修改原來(lái)的選擇的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的電壓矢量位置提高系統(tǒng)的性能，尤其是在歪曲或供應(yīng)不平衡的狀況。 [15]，接受存款公司被用來(lái)控制雙 饋。 該轉(zhuǎn)換器 連接到系統(tǒng)內(nèi)的雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)，因此轉(zhuǎn)子磁通估計(jì)。 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算參考 根據(jù)所需的運(yùn)行功率因數(shù)。 一個(gè)開(kāi)關(guān) 從載體然后選擇最佳的交換式表根據(jù)估計(jì)轉(zhuǎn)子磁通位置，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁通 錯(cuò)誤。 由于轉(zhuǎn)子供電頻率，它等于雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)差頻率的，可以成為非常低，轉(zhuǎn)子通量的估算方法有困難，其精度顯著影響的機(jī)床參數(shù)的變化。 此外， 轉(zhuǎn)子的磁通參考依據(jù)計(jì)算到所需的功率因數(shù)也需要實(shí)際的參考參數(shù)，因此具有同樣的問(wèn)題。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 37 本文提出了一種新的基于雙饋控制策略的 DPC 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)?？刂品椒ɑ诙ㄗ哟沛満蜋C(jī)器參數(shù)的唯一要求是定子電阻。在 2 兆瓦雙饋仿真結(jié)果 發(fā)電系統(tǒng)，以示性能轉(zhuǎn)子的速度變化過(guò)程中提出的控制策略，有功和無(wú)功電力，機(jī)械參數(shù)，直流轉(zhuǎn)換器鏈電壓。 二 動(dòng)力學(xué)行為在轉(zhuǎn)子雙饋參考框架 一個(gè)雙饋電機(jī)等效電路表示對(duì)轉(zhuǎn)子參考幀（ αr βr 幀）在高速旋轉(zhuǎn)的 ωr 顯示 圖 2。 由于它表明，在轉(zhuǎn)子參照系，定子 和轉(zhuǎn)子磁鏈向量可以表示為 r r rs s s m rL I L I? ?? r r rr r r m sL I L I? ?? （ 1） 圖 2 等效電路中的一個(gè)參照系轉(zhuǎn)子雙饋 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 38 圖 3 定子和轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶筷P(guān)系的平穩(wěn)和轉(zhuǎn)子參考幀 根據(jù)（ 1），定子電流可以計(jì)算為 2r r r rr r r m r s m rs s r m s s rI L LI L L L L L L? ? ? ????? ? ?? （ 2） 其中 2( ) /s r m s rL L L L L? ?? 是泄漏的因素。從圖 2，定子電壓矢量表示為 r r r rs s s s r sV R I jw??? ? ? （ 3） 基于圖 2，（ 3），定子有功功率投入該網(wǎng)絡(luò)可以表示為 33 ()22r r r r r rs s s s s s r s sP V I R I jw I??? ? ? ? ? ? （ 4） 忽略了定子銅耗，（ 4）變?yōu)? 3 ()2 r r rs s r s sP jw I??? ? ? （ 5） 同樣，定子無(wú)功功率輸出到網(wǎng)絡(luò)給予 33 ()22r r r r rs s s s r s sQ V I jw I??? ? ? ? ? ? ? （ 6） 在固定關(guān)系的定子和轉(zhuǎn) 子磁通 α β 和轉(zhuǎn)子 αr βr 參考幀如圖所示如圖所示，在轉(zhuǎn)子 αr βr 框架定子和轉(zhuǎn)子通量表示為 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 39 * sjrrsse ???? （ 7a） * rjrre ???? （ 7b） 而定子磁通在兩個(gè)參考轉(zhuǎn)型幀給出 rjw trssse?? ??? (7c) 根據(jù)圖 3， 還存在如下關(guān)系 1Sr? ? ??? (8) 在靜止的參照系，定子磁通可以表示為 [4] ()s s ss s s sV R I dt? ??? (9) 忽略了定子電阻和假設(shè)交流網(wǎng)絡(luò)連接到定子平衡及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在不改變采 樣考慮期限內(nèi)通常是真正由于風(fēng)比較大的慣性渦輪機(jī)，然后從（ 7C條） ta nrjtr s ss s se V d t c o n s t??? ?? ? ?? 0rsddt? ? (10) 鑒別（ 7A）及考慮（ 8）和（ 10）收益率以 1()sjr r rs s s r sj e j?? ? ? ? ? ?? ? ? (11) 附錄所示，將（ 2）及（ 11）代入（ 5 在輸入定子有功功率和無(wú)功功率（ 6）的結(jié)果輸出 13 s in2 rrms s rsrLP LL ? ? ? ???? (12) 13 ( c o s )2 r r rms s r ssrLQ LL? ? ? ? ???? (13) 其中 θ= 比 θr θs 是轉(zhuǎn)子和定子之間的磁通角聯(lián)動(dòng)載體。鑒別（ 12），并在下面的方程（ 13）的結(jié)果 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 40 1( s in )32 rrrsmrsrdd P Ld t L L d t??????? 1( c o s )32 rrrsmssrdd Q Ld t L L d t?????? (14) 根據(jù)（ 14），它可以看出，快速反應(yīng)積極 功率變化可以通過(guò)改變 sinrr??和 cosrr??。從圖。 3, sinrr??和 cosrr??代表轉(zhuǎn)子磁通 rr? 和定子磁場(chǎng)方向相同的分別。 這表明，如果轉(zhuǎn)子磁通的變化是在定子磁通方向，即 cosrr??的θ無(wú)功 Qs 是改變。另外 ,如果轉(zhuǎn)子磁通變化是對(duì)定子磁鏈在 90?方向，即 sinrr??有功功率詩(shī)被改變。初始轉(zhuǎn)子磁鏈的位置和它的幅度不會(huì)直接影響的有功和無(wú)功功率變化。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 41 圖 4 （一）兩個(gè)級(jí)別的轉(zhuǎn)換器。 （ B）的電壓向量和流量控制使用電壓矢量。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 42 三 轉(zhuǎn)子流量控制用電壓向量 對(duì)于雙電平轉(zhuǎn)換，如圖所示。 4（ a）項(xiàng)，每個(gè)三相輸出弗吉尼亞州，VB 和 VC 可以有兩個(gè)層次，即 + Vd 和 0。輸出三相電壓可以由一個(gè)電壓載體，根據(jù)每個(gè)階段的輸出電壓等級(jí)，有八個(gè) 可用 [16]， [17]電壓矢量。圖 4（ 二）顯示這些八記為 V0 的電壓矢量（ 000） V7 中 （ 111）凡在括號(hào)中的二進(jìn)制數(shù)表示的開(kāi)關(guān)相序格局（甲，乙，丙）和 V 下標(biāo)是二進(jìn)制數(shù)小數(shù)的表達(dá)。 “1 “ 是指頂部的開(kāi)關(guān)上，輸出電壓為 VD 的， “0“ 是指底部的開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，輸出電壓為零。其中八電壓矢量，兩個(gè)零電壓矢量（ V0和第 7 版）和六個(gè)器（ V1 V6 發(fā)動(dòng)機(jī) ）的積極載體。 如圖所示 2，類似的定子磁鏈，轉(zhuǎn)子磁通 在轉(zhuǎn)子 αr βr 架雙饋可以表示為 r rrrr r rd V R Idt? ?? (15) 忽略了轉(zhuǎn)子電阻 Rr 抗體的影響，（ 15）表示轉(zhuǎn)子磁通的變化是由轉(zhuǎn)子的應(yīng)用電壓。在應(yīng)用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子磁通的方向移動(dòng)電壓矢量和速度成正比，振幅采用的電壓矢量。因此，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)碾妷菏噶浚D(zhuǎn)子磁通運(yùn)動(dòng)可以控制的。該電壓矢量的選擇也取決于位置對(duì)磁鏈和 αr βr 平面分為六個(gè)區(qū)域（一六），如圖所示 圖 4。 四 直接有功和無(wú)功功率控制 ，無(wú)功 的答案 根據(jù)（ 15），零電壓矢量的運(yùn)動(dòng)失速轉(zhuǎn)子磁通如果轉(zhuǎn)子電阻兩端的電壓降被忽視的。如果轉(zhuǎn)子磁通攤位，有 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 43 0rrddt? ? /0rd dt? ? （ 16） 代（ 16）代入（ 14），并考慮采取 θ= 比 θr θs 產(chǎn)量 113 c o s ( ) ( )2 rrsm s r r s rsrd P Ld t L L ? ? ? ? ? ? ??? ? ? 113 s in ( ) ( )2 rrsm s r r s rsrd Q Ld t L L ? ? ? ? ? ? ??? ? ? （ 17） 方程（ 17）表示，零空間矢量的影響對(duì)有功和無(wú)功功率主要取決于簽署（ ω1 ωr ）。在正常的生成模式，轉(zhuǎn)子磁通始終保持著領(lǐng)先的定子磁鏈，即比 θrθs 。因此，對(duì)于超同步操作，即定子轉(zhuǎn)子速度比速度更快（ ωrω1 ），零電壓矢量的有源輸入功率降低和無(wú)功功率輸出，反之亦然次級(jí)同步操作（ ωrω1 ）。 正如上一節(jié)中描述的，積極的電壓矢量作為移動(dòng)的，在同一方向轉(zhuǎn)子磁通電壓矢量。如果定子磁通立場(chǎng)是眾所周知的，這些變化 sinrr??和cosrr??可為 每個(gè)轉(zhuǎn)子電壓確定向量。因此，根據(jù)（ 14），每個(gè)電壓沖擊有功和無(wú)功功率載體在每 60?區(qū)域可計(jì)算。只有定子磁通位置需要作為初始轉(zhuǎn)子磁通的變化無(wú)關(guān)的有功和無(wú)功權(quán)力。 隨著雙饋電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁鏈的結(jié)合，可以計(jì)算 （ 15）。但是，由于轉(zhuǎn)子電壓低的根本 使用頻率的整合沒(méi)有達(dá)到令人滿意的 的結(jié)果。這是由于錯(cuò)誤的因素，在非常低的頻率 所造成的 Rr 和實(shí)際值的差值 在計(jì)算中使用的，會(huì)導(dǎo)致集成商飽和?；冢?1），另一種方法可用于 2r r rm s r mr s rssL L L L ILL?? ??? （ 18） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 44 然而，（ 18）要求定子，轉(zhuǎn)子和相互電感和使用這種方法可能導(dǎo)致的準(zhǔn)確性這將大大減少這些電感值計(jì)算所用偏離其真實(shí)價(jià)值。由于擬議的方法只使用了定子磁鏈，它刪除與轉(zhuǎn)子的估計(jì)有關(guān)的問(wèn)題通量。因此，在積極的影響的 8 個(gè)電壓矢量每個(gè)地區(qū)的無(wú)功功率 60?現(xiàn)在可以識(shí)別和它們顯示在表一 。 表 一 電壓矢量對(duì)輸入有效和輸出功電力（ ↑= 增加 ?！? 減少） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 45 B. 定子磁通估測(cè) 為了計(jì)算在轉(zhuǎn)子定子磁鏈?zhǔn)噶繀⒖伎蚣埽陟o止坐標(biāo)值估計(jì)第一。然后，它轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子α rβ r 框架利用轉(zhuǎn)子位置信息的，但在實(shí)踐中通常獲得通過(guò)軸編碼器。 在靜止的參照系，定子磁鏈?zhǔn)枪烙?jì)使用下列公式： )s s ss s s sV R I dt? ??? (19) 由于定子電壓相對(duì)諧波和無(wú)其頻率是固定的，上面的等式可以提供一個(gè)準(zhǔn)確的估算定子磁鏈。 定子在轉(zhuǎn)子磁通鏈?zhǔn)噶繀⒄障蹈鶕?jù)計(jì)算（ 7C 條）也使用測(cè)量轉(zhuǎn)子位置 為了實(shí)現(xiàn)高活性和動(dòng)態(tài)控制無(wú)功功率，有功，無(wú)功功率狀態(tài)和定子磁通位置是用來(lái)確定哪個(gè)電 壓矢量應(yīng)用。兩個(gè)三級(jí)遲滯比較器都被用來(lái)產(chǎn)生各自的有功和無(wú)功功率狀態(tài) SP 和如圖 5 所示。 如前所述，有不同的零電壓矢量不同的操作沖擊轉(zhuǎn)子有功和無(wú)功功率速度。由于轉(zhuǎn)子電阻的存在，影響零電壓矢量變得更加復(fù)雜，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。因此，零電壓矢量不會(huì)使用，除非動(dòng)態(tài)國(guó)家和無(wú)功功率為零。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 46 圖 5 有功和無(wú)功功率滯環(huán)控制 表 二 優(yōu)化開(kāi)關(guān)表 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 Matlab 的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)分析 47 圖 6 示意圖提出的 DPC 的雙饋系統(tǒng)。 基于以上分析，最