交流異步電機矢量控制系統(tǒng)總結(jié)報告-在線瀏覽
2025-06-30 22:16本頁面
【正文】 量用于SVPWM。實現(xiàn)框圖如下：SVPWM反旋轉(zhuǎn)變換② 對電機三相電流采樣并做3/2變換，得到、運用（1）得到的同步旋轉(zhuǎn)角做旋轉(zhuǎn)變換，檢測、是否為直流量，以驗證解耦控制是否成功。試驗總結(jié)報告全文如下：對矢量控制系統(tǒng)的幾點考慮（1）交流異步電機矢量控制系統(tǒng)的一般調(diào)試步驟① 檢測空間電壓矢量輸出電壓波形。交流異步電機矢量控制系統(tǒng)調(diào)試總結(jié)報告 本次設(shè)計交流異步電機矢量控制系統(tǒng)用于上海交通大學(xué)純電動汽車。電機驅(qū)動控制器設(shè)計制作于7月18號完成，調(diào)試時間為7月6號至8月12號。 給定兩個控制參考電壓量、軟件模擬產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)角從周期性變化，并將該角度作為反旋轉(zhuǎn)變換角，將變換后得到、作為輸入量給SVPWM，同時檢測SVPWM輸出波形。實現(xiàn)框圖如下：旋轉(zhuǎn)變換3/2變換③ 運用開環(huán)控制使電機正常運轉(zhuǎn)，檢測電機轉(zhuǎn)速信號，并根據(jù)轉(zhuǎn)子磁通的模型，檢測轉(zhuǎn)子磁通、計算滑差頻率以及同步旋轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。實現(xiàn)框圖如下：SVPWMPI調(diào)節(jié)器PI調(diào)節(jié)器（2）矢量控制系統(tǒng)中電機磁路飽和對磁場定向的影響磁路飽和是由于電感隨電機定子電流過大增大而發(fā)生變化，使得磁通與勵磁電流之間不再保持線性關(guān)系，當勵磁電流達到一定值時，磁通出現(xiàn)增加緩慢，產(chǎn)生飽和。為了提高的額定值，可以適當降低滑差頻率，有利于電機的穩(wěn)定運行。當給定轉(zhuǎn)子磁通超過飽和磁通時，就會破壞轉(zhuǎn)子磁通定向。③ 對轉(zhuǎn)矩電流的影響磁場定向下，電磁轉(zhuǎn)矩可表示為：因而最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在，即時，且最大轉(zhuǎn)矩與定子電流平方成正比。因而一般采取的方法是通過增大來提高電磁轉(zhuǎn)矩。 與磁路飽和程度、負載大小以及給定值的選取相關(guān)。當電機運行于弱磁區(qū)時，逐漸變小，使得轉(zhuǎn)矩變化明顯，此時選擇對電機的輸出性能將產(chǎn)生影響。② 運用矢量控制軟件測試電機起動的平穩(wěn)性和快速性。試驗問題：（1）矢量控制起動時，電機空載起動過程中出現(xiàn)抖動、爬行，起動后轉(zhuǎn)矩波動較大。原因分析：該矢量控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方式,對于磁通電流給定值直接通過電機轉(zhuǎn)速得到，中間不通過磁通調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。這種控制方式有利于限制電機起動時出現(xiàn)的磁通飽和，減小電機起動過程中的峰值電流。處理辦法：減小靜止勵磁對應(yīng)的給定磁通電流，同時對磁通電流調(diào)節(jié)器輸出的電壓分量限幅處理。（2）電機運行過程中，負載突變時容易產(chǎn)生電機相電流保護。當反饋電流與給定電流相差較大時，由于PI參數(shù)不合理，容易導(dǎo)致電流閉環(huán)不能發(fā)揮作用，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。試驗結(jié)果：電機在全速度范圍內(nèi)加減載正常。原因分析：21所電機驅(qū)動控制系統(tǒng)試驗臺采用牽引電動機拖動永磁同步發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，永磁同步發(fā)電機發(fā)出電能送水負載（）消耗。牽引電機輸出轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性與負載特性如下圖所示： 0 圖1 電機轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速特性和負載特性上圖中，當電機運行在不穩(wěn)定區(qū)（0~）時，VVVF控制過程中，提高定子頻率，必然導(dǎo)致電機輸出轉(zhuǎn)矩不足而停機。當轉(zhuǎn)差頻率超過最大轉(zhuǎn)差頻率時，電機運行至不穩(wěn)定區(qū)，使電機停機。試驗結(jié)果：電機空載運行可達10000rpm；運行至7000rpm時，電機軸輸出功率超過40kW；電機在全速度范圍內(nèi)加減載正常。原因分析：三易電機參數(shù)如下：、mH、mH、mH。磁通飽和時，要提高電磁轉(zhuǎn)矩，通過增加磁通來實現(xiàn)時，將導(dǎo)致勵磁電流大大增加，使得電機相電流大幅度增加，同時出現(xiàn)相電流波動。處理辦法：通過改變定子頻率f1和母線電壓Ud，測試電機能夠穩(wěn)定運行時的對應(yīng)V/f1的對應(yīng)關(guān)系，電機能夠穩(wěn)定運行點在磁通接近飽和點。（5）矢量控制電機空載起動時，出現(xiàn)抖動和爬行，電機升速不正常；高速下電機運行不平穩(wěn)，電機出現(xiàn)振動。此時電機完全靠滑差頻率運行。對于高速下電機運行不平穩(wěn)，可通過檢測高速下A、B兩相正交編碼信號來幫助判斷。處理辦法：對于脈沖問題，去除正交脈沖輸入端的濾波電容。對于需加上拉電阻的正交脈沖輸入信號，要注意上拉電阻的位置和阻值的大小。 試驗結(jié)果：電機在全速度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。原因分析：電機出現(xiàn)電流波動的原因有負載突變、調(diào)節(jié)器參數(shù)不合理、供電電壓波動、電機的氣隙磁通出現(xiàn)過飽和等。由于該電機為高飽和電機（互感相對于定子漏感、轉(zhuǎn)子漏感很大），很小的勵磁電流將產(chǎn)生很大的磁通，電流稍大即容易出現(xiàn)磁通飽和，因而可以推測為磁通飽和引起電流波動。實現(xiàn)的方法是對于轉(zhuǎn)矩電流給定值通過給定轉(zhuǎn)矩與反饋轉(zhuǎn)子磁通得到。（2）滑差頻率在該框圖中通過給定轉(zhuǎn)矩電流和給定磁通電流得到，因而滑差頻率在調(diào)整過程中保持不變。試驗結(jié)果：電流波動依然存在，效果不明顯。Wb試驗結(jié)果：電流波動依然存在，效果不明顯。由于該電機為高飽和電機，磁通電流很小，如果給定值始終很大，則必然引起磁通飽和。試驗結(jié)果：電流波動基本消除。此時，查看矢量控制系統(tǒng)的磁場電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量發(fā)現(xiàn)：磁場電流分量始終為負值，且隨著電機轉(zhuǎn)速上升向負的方向增加；轉(zhuǎn)矩電流分量始終為正值，且隨著電機轉(zhuǎn)速增加向正的方向增加，當轉(zhuǎn)速達到4000rpm時，突然變?yōu)樨撝?，電機轉(zhuǎn)速突然上升。該調(diào)節(jié)過程是一個負反饋過程，當磁場電流分量為負并向負方向增大時，輸入至比較環(huán)節(jié)形成正反饋，因而造成電機磁場飽和。試驗在轉(zhuǎn)榖上進行，轉(zhuǎn)榖試驗臺的特點是，當主動力矩小于或等于設(shè)定的最大負載力矩時，負載力矩與主動力矩相等，使得速度緩慢上升；當主動力矩大于設(shè)定的最大負載力矩時，負載力矩維持在最大值，主動力矩超出負載力矩的部分為凈加速力矩，最終造成轉(zhuǎn)速失控。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，三相電流傳感器正方向與三相電流方向正好反向，使得檢測到的電流與實際電流反向，造成DSP中A/D采樣的電流信號與實際電流相反，最終造成磁場電流分量始終為負值。可以將A/D采樣值取反，得到與實際電流同相位的電流信號。（2）試驗中檢測磁場電壓控制量和轉(zhuǎn)矩電壓控制量發(fā)現(xiàn)：隨著電機轉(zhuǎn)速的上升，朝著負方向不斷變大，直到達到負的最大值；朝著正的方向不斷變大，直到達到正的最大值；同時電機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)突變。對于解耦環(huán)
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