轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-23 09:30 本頁面
【正文】 挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。雖然這只是一次的極簡(jiǎn)單的課程制作（轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真），可是平心而論，也耗費(fèi)了我們不少的心血。而這次設(shè)計(jì)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。這次的課程設(shè)計(jì)也讓我看到了團(tuán)隊(duì)的力量，我認(rèn)為我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才是真正的知識(shí)，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。仿真的結(jié)果表明采用轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量系統(tǒng)具有良好的控制性能。電動(dòng)機(jī)在零狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)有一個(gè)建立過程，在建立過程中磁場(chǎng)變化是不規(guī)則的，這也是引起了轉(zhuǎn)矩的大幅度變化。轉(zhuǎn)速稍有超調(diào)，然后穩(wěn)定在1400r/min，電流也下降為空載電流，逆變器輸出電壓也減小了。其中，GGGGGG6的放大倍數(shù)分別為3.、0071/。 函數(shù)運(yùn)算模塊函數(shù)運(yùn)算模塊函數(shù)運(yùn)算模塊的仿真圖如圖42所示：圖42 函數(shù)運(yùn)算模塊函數(shù)運(yùn)算模塊仿真模型它是根據(jù)定子電流的勵(lì)磁分量 和，通過函數(shù)f（u）計(jì)算得到轉(zhuǎn)差，然后經(jīng)過和轉(zhuǎn)子頻率相加得到定子頻率，根據(jù)定子頻率和矢量轉(zhuǎn)角的關(guān)系，對(duì) 進(jìn)行積分，最終得到定子電壓矢量轉(zhuǎn)角 (theta) ?？刂撇糠钟山o定、轉(zhuǎn)速 P I 調(diào)節(jié)器、函數(shù)運(yùn)算、兩相／ 三相坐變換、PWM脈沖發(fā)生器等環(huán)節(jié)組成。圖31交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：（1）主電路SPWM電壓型逆變器，開關(guān)器件采用IGBT,這是通用變頻器常用的方案；（2）轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，即，在轉(zhuǎn)速變換過程中，異步電動(dòng)機(jī)的定子電流頻率始終跟隨轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速而同步升降，從而使轉(zhuǎn)速 調(diào) 節(jié)吏加平滑。（2）Us = f (w1 , Is) 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒有控制到電流的相位，而在動(dòng)態(tài)中電流的相位也是影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。同時(shí)，由于在動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，系統(tǒng)能用對(duì)應(yīng)于 wsm 的限幅轉(zhuǎn)矩Tem 進(jìn)行控制，保證了在允許條件下的快速性。 轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)組成圖23 轉(zhuǎn)差頻率控制基本框圖實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律的轉(zhuǎn)速閉環(huán)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖23所示。圖22 不同定子電流時(shí)恒Eg/w1控制所需的電壓頻率特性上述關(guān)系表明，只要 Us 和w1及 Is 的關(guān)系符合上圖所示特性，就能保持 Eg/w1 恒定，也就是保持 Fm 恒定。這是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本規(guī)律之一。只要能夠保持不變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就與近似成正比，即控制就能控制，也就能控制，與直流電動(dòng)機(jī)通過控制電流即可控制轉(zhuǎn)矩類似。任何電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)均服從以下基本運(yùn)動(dòng)方程： （5）式中為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，J為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的目標(biāo)就是將交流電動(dòng)機(jī)復(fù)雜的轉(zhuǎn)矩控制模型轉(zhuǎn)化為類似直流電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)矩控制模型。 矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。 矢量控制（VC）方式: 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1和Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流ImIt1（Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制?！ ∫援惒诫妱?dòng)機(jī)的矢量控制為例： 它首先通過電機(jī)的等效電路來得出一些磁鏈方程，包括定子磁鏈，氣隙磁鏈，轉(zhuǎn)子磁鏈，其中氣息磁鏈?zhǔn)沁B接定子和轉(zhuǎn)子的。矢量控制算法已被廣泛地應(yīng)用在Siemens，ABB，GE，F(xiàn)uji等國(guó)際化大公司變頻器上。具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量 (勵(lì)磁電流) 和產(chǎn)
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