畢業(yè)設(shè)計-雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究-資料下載頁
2024-12-03 19:44本頁面
【導(dǎo)讀】未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果，未篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本設(shè)計（論文）和資料若有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。速恒頻風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)今風(fēng)力資源開發(fā)利用中的成熟技術(shù),具有良好發(fā)展前景的項目。本文以繞線式感應(yīng)異步電機(jī)雙饋機(jī)為研究對象,分析期雙饋控制原理，定子磁鏈觀測、前饋解耦等，使用Matlab/Simulink軟件對系統(tǒng)及其控制策略進(jìn)行了仿真分析。
【正文】 圖 65三慣性環(huán)節(jié) 其函數(shù)為： 3]pi*10 0*s qr t (3 )s (2 / 3)pi )^*(1 00*2[f ?? () 定子磁鏈觀測模型中利用三個慣性環(huán)節(jié)來改善定子在 ?? 坐標(biāo)下的動態(tài)響應(yīng)特性。 圖 66前饋解在 Matlab/Simulink 圖 67前饋解耦的仿真圖 進(jìn)通過前饋補(bǔ)償?shù)玫?qru? 和 dru? 對角速度和 dq坐標(biāo)下 dri 進(jìn)行補(bǔ)償。該環(huán)節(jié)四個輸入信號分別為： 表 61前饋解耦的輸 入 Wsl Wsl=定子電源角速度 100π 轉(zhuǎn)子角速度ω ims ims=Ψ s/Lm idr 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下轉(zhuǎn)子 d軸電流 iqr 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下轉(zhuǎn)子 q軸電流 雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究 23 利用定子磁鏈定向， d 軸與定子磁鏈重合，此時可以得到在定子磁鏈在 dq 同步坐標(biāo)系上定子和轉(zhuǎn)子的磁鏈方程 : () 轉(zhuǎn)子磁鏈方程為： (） 由式（ 1）可得電壓方程 : （ ） 整理得： （ ） 將（ ）和（ ）代入（ ）得： () 又由 (）定子磁鏈方程可得： （ ） ? ?? ?? ?? ?????????????????????????qrrrdrrsqsmdsmsqrqrrsdrrrqsmsdsmdrqrmdrm1qssds1qsqrm1drmqs1dsdsipLRiLpiLiLuiLipLRiLpiLupiLiipiuipiLiipu????????LLRLLLLRSSSSS? ?? ?? ? ? ?? ? ? ????????????????????????????????????????drqrqrdrdsSSdsSSRLRRLLRsqrrdrrdsmsqrrqsmqrrqrsdrrqrrqsmsdrrdsmdrrdr1qsdrmdss1qsqsdsdrmdssdsdspiRiLiLiLiLpiRupiRiLiLiLiLpiRuiiLiiupiiipiu????????????????sqssdrmdsLiLiLiLiqrms??????????????0 sqrmqssqs drmdssds iLiLiLiL?????????qrrqsmqrdrrdsmdr iLiL iLiL? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???????????????????????????drrdsmsqrrqsmqrrqrqrrqsmsdrrdsmdrrdrdrmds1qrmqssqsqsdrmqs1drmdssdsdsiLiLiLiLpiRuiLiLiLiLpiRuiLiiLipiuiLiiipiu????SSSSRLRLLLR雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究 24 代入 (）轉(zhuǎn)子磁 鏈方程可得： （ ） 將（ ）代入（ ）得； （ ） 也即： （ ） （ ） () （ ）為電壓補(bǔ)償分量是消除轉(zhuǎn)子電壓，電流交叉耦合的補(bǔ)償項。 （ ）分別是旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸下 dri 和 qri 的一階微分關(guān)系的電壓分量。 在仿真模型中通過輸入 Wsl、 ims、 idr 和 iqr 就可在前饋解耦中得到電壓補(bǔ)償。 在仿真中的算法為： f1=u[1]*(1Lm*Lm/(Lls+Lm)/(Llr+Lm))*(Llr+Lm)*u[4] （ ） ???????????????????? ????????)(2qrm2sssmrqrqrrsmqrsmrdrsmdrrsdrmmdrLLLiiLLLiLLLLiLLiLLiLL??????????????????????? ????????????????????? ????????smrdrsmsmrqrdrqrsmrqrsmrdrqrdrLLLiLLLLLiLLLiLLLi2ss2drrsqrrqr2s2drrsdrrdr)(piRpiRu)(piRpiRu???????????????qr39。qrqrdr39。drdruuuuuu??????????????????????? ????????smrdrsmsmrqrLLLiLLLLLi2ssqr2sdru)(u???????????????????? ???)(piRupiRu2qrr39。qr2drr39。drsmrqrsmrdrLLLiLLLi雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究 25 f2=u[1]*(Lm*u[2]+(1Lm*Lm/(Lls+Lm)/(Llr+Lm))*(Llr+Lm)*u[3]) 空間矢量 SVPWM 控制 空間矢量變化是將三個標(biāo)量轉(zhuǎn)化為一個矢量， cba uuu 、 三相電壓的瞬時值，假 設(shè)交流電機(jī)由理想對稱的余弦函數(shù)電壓供電，即 ???????????????????????? ??????? ????????????32c o s32c o sc o sm?????tttUuuucba （ ） 可定義電壓空間矢量為： )(32s 3232 ?? jj UeUUU ?? ??? cba （ ） a αβbcu sωu au bu cu αu β 圖 68電壓空間矢量圖 如圖 a、 b、 c 為三相繞組的軸線，空間 相 差 120。 。將 （ ）代入（ ）可得 ? ????????????????????UUUttUttUtttttUtettUtjjjUjej s i nc o ss i n23jc o s233223j21s i n23c o s2123j21s i n23c o s21c o s3232c o s32c o sc o s32mmmm3232m????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? （ ） 雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究 26 由（ ）可以看出電壓矢量是一個幅值為 mU 以ω旋轉(zhuǎn)的矢量并且可以投影到兩相靜止??坐標(biāo)，在復(fù)平面上的軌跡為半徑為 mU 的圓。 交流電機(jī)的定子電壓方程可利用空間電壓表示為： sSss iRdtdΨU ?? （ ） 由于定子電阻 SR 一般很小故可以忽略，則有： 0sdtu s ΨsΨ ??? （ ）式中 0sΨ 磁鏈初值，因此可以看出電機(jī)繞組產(chǎn)生一個同樣以ω旋轉(zhuǎn)的圓 pNS 1S 3 S 5S 4S 6 S 2ZZZD 1 D 3D 5D 4D 6 D 2U d 圖 69 相逆變器主電路 在三相逆變器的主電路中，每一橋臂上下電力電子元件的開關(guān)動作相反。記上橋臂開關(guān)導(dǎo)通而下橋臂關(guān)斷的狀態(tài)記為 1 反之為 0。如 261 SSS 導(dǎo)通時可記為（ 100），此時0u,0u,u cbda ??? U ，則 d32Uus ? ，空間角度為 ??0? 。同理可以推導(dǎo)出三相逆變電路的8種開關(guān)組合，對應(yīng) 8 個電壓空間矢量。 表 62電 壓空間矢量 橋臂導(dǎo)通情況 000 100 110 010 011 001 101 111 電壓矢量 U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 空間位置 0 60 120 180 240 300 雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究 27 （ 000）和（ 111）狀態(tài)電壓輸出為零， U1到 U6輸出電壓的大小為d32Uus ?。這六個空間矢量將復(fù)平面分成六個扇區(qū)。 圖 610 基本電壓空間矢量 電壓空間矢量調(diào)制 (SVPWM) 算法 [21]： If : 0??u ,then A = 1 ,else A = 0 。 If : 03 ?? ?? uu , then B = 1 ,else B = 0 。
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