電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)(3)-在線瀏覽
2025-06-17 01:42本頁(yè)面
【正文】 ?從電的角度去看 ?從磁的角度去看 同步電動(dòng)機(jī)及異步電動(dòng)機(jī)的 氣隙磁場(chǎng)在空間分布是接近正弦 的 ， 其產(chǎn)生有效轉(zhuǎn)矩的 工作磁場(chǎng)是磁場(chǎng)的基波分量 ， 這就使同步電動(dòng)機(jī)及異步電動(dòng)機(jī)分析及運(yùn)算中對(duì)磁場(chǎng) 可以采用空間矢量 的方法來(lái)分析及運(yùn)算 ， 對(duì)電壓 、 電流等可以采用時(shí)間相量的方法來(lái)分析及運(yùn)算 ， 這個(gè)條件也為這類電機(jī)采用矢量控制奠定了基礎(chǔ) 。 ? 自控式變頻的同步電動(dòng)機(jī)與他控式變頻系統(tǒng)相比較具有不會(huì)失步等明顯的優(yōu)點(diǎn)。 這就是同步電動(dòng)機(jī)的 磁場(chǎng)定向控制 或通常所說(shuō)的 “ 矢量控制 ” ?？刂菩Ч麑⒏谩?電角度的位置區(qū)域，可知，力矩的脈動(dòng)也就不可避免 。 這種繞組的替換從數(shù)學(xué)概念上看是同一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)在不同坐標(biāo)系下的不同表示法而已 ， 這種替換過(guò)程就是電機(jī)坐標(biāo)變換 。 在 a、 b、 c 相軸 、 、 的投影就是 、 、 的瞬時(shí)值。 aai i a? bbi i b? cci i c?af bf cf Sf 推而廣之，還可以引入“空間電壓矢量”、“空間磁鏈?zhǔn)噶俊钡取? 1x 2x mxx 從 電流的物理本質(zhì) 來(lái)說(shuō) ， 電流只是一個(gè)時(shí)間相量 （ 標(biāo)量 ） ， 它并不具備空間矢量的要素 ， 但電機(jī)中的電流在空間是與它的相軸聯(lián)系在一起的 ， 這就賦于了它在空間的位置特性 ， 因此 可仿照磁勢(shì)的處理方式而定義出了 “ 空間電流矢量 ” （ 綜合電流矢量 ） 。 iSF2 ()3 a b cu u a u b u c? ? ?2 ()3s a s b s c sa b c? ? ? ?? ? ?2 ()3r a r r b r r c r ra b c? ? ? ?? ? ?空間電壓矢量 空間定子磁鏈?zhǔn)噶? 空間轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶? 在 α 、 β 、 0 系統(tǒng)中，有 繞組有效匝數(shù)相等條件下變換關(guān)系 設(shè)不同繞組形式的電機(jī)其每相繞組有效匝數(shù)相等，那么若磁勢(shì)相等，磁勢(shì)除以相同的匝數(shù)，則其綜合電流矢量也就相等。 因此就可以用綜合電流矢量來(lái)作為坐標(biāo)變換的中間橋梁。 0 0i ? 0i3． a、 b、 c系統(tǒng)與 d、 q、 0系統(tǒng)間的變換 根據(jù)前述變換關(guān)系 ， 利用矩陣乘法 ， 立即可求得 ? ? ? ?? ? ? ?3 / 2 3 / 2 2 / 2c os c os 120 c os 2402si n si n 120 si n 24031 1 12 2 2s r s s s r? ? ?? ? ???????? ? ? ? ? ? ? ?????C C C? ? ? ?? ? ? ?12 / 3 3 / 2c o s sin 1c o s 1 2 0 sin 1 2 0 1c o s 2 4 0 sin 2 4 0 1r s s r????????? ???? ? ? ? ???? ? ???CC直角坐標(biāo)（ α 、 β 系統(tǒng)）與極坐標(biāo)的變換關(guān)系（ k / P 變換） 設(shè) 與 軸之間的夾角為 ， 則有 ， 因此 i ? ? ji ie ???222i i iiiarc t g arc t gi i i????? ? ???? ???????????，或更常用c o ssi niiii??????? ?? 10. 3 同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速概述及矢量控制原理 同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速概述 1．同步電動(dòng)機(jī)類型 普通同步電動(dòng)機(jī) (直流勵(lì)磁 ) 無(wú)刷結(jié)構(gòu) 利用滑環(huán)及電刷把勵(lì)磁電流通入旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 副方繞組，通過(guò)同軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)整流器而變成直流 ，勵(lì)磁機(jī)定子通入直流產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子所感應(yīng)的交流電壓經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后供給同步機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁 永磁勵(lì)磁： ① 轉(zhuǎn)子上不會(huì)產(chǎn)生銅耗，電機(jī)的效率較高； ② 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)無(wú)法調(diào)節(jié)控制，弱磁控制又非常困難， 變頻調(diào)速時(shí)進(jìn)入高速區(qū)運(yùn)行很難。 有刷結(jié)構(gòu) : 永磁同步電動(dòng)機(jī)： 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的，無(wú)刷結(jié)構(gòu)。 2）同步電動(dòng)機(jī)不存在轉(zhuǎn)差的問(wèn)題，他控式變頻時(shí)測(cè)速環(huán)節(jié)沒(méi)有必要。 4）存在與普通同步電動(dòng)機(jī)一樣的振蕩及失步的問(wèn)題。 矢量控制變頻：見(jiàn)本章下面分析 自控式變頻： 即第九章所述無(wú)換向器 電機(jī)（不作要求） /fV1．同步電動(dòng)機(jī)的空間矢量圖 與時(shí)間相量圖 ?a )b )d?f?Sf? S??R?()RRFi()ffFi()SsFiSti Smi?aq0AU AE AI? A??AmI?AtI??S?0下標(biāo)的含義： s—— 定子 f—— 勵(lì)磁磁場(chǎng) R—— 合成 s sm sti i i?? 根據(jù)空間矢量圖的矢量關(guān)系，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T 為： si n si n si ns f sf s R s R f fT K F F K F F K F F? ? ?? ? ? 同
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