三相異步電機(jī)svpwm變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-09 19:44本頁面
【正文】 換到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，站在同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系上觀察，電機(jī)上的各空間矢量都變成了靜止矢量，在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上空間矢量就都變成了直流量，可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式找到轉(zhuǎn)矩和被控矢量的各分量之間的關(guān)系，實(shí)時(shí)地計(jì)算出轉(zhuǎn)矩控制所需的被控矢量的各分量值—直流給定量。由于這些直流給定量在物理上是不存在的、虛構(gòu)的，因此，還必須再經(jīng)過坐標(biāo)的逆變換過程，從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系回到靜止坐標(biāo)系，把上述的直流給定量變換成實(shí)際的交流給定量，在三相定子坐標(biāo)系上對(duì)交流量進(jìn)行控制，使其實(shí)際值等于給定值[79]。按照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,求得控制量后，再經(jīng)過坐標(biāo)反變換，就能控制異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)異步電機(jī)的控制轉(zhuǎn)為對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈參照系下的直流電機(jī)的控制。因?yàn)檫M(jìn)行坐標(biāo)變換的是電流（代表磁動(dòng)勢(shì)）的空間矢量，所以這樣通過坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)統(tǒng)就叫作矢量控制系統(tǒng)[10]。電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組可以定義一個(gè)三相平面靜止坐標(biāo)系，如圖22：這是一個(gè)特殊的坐標(biāo)系，A、B、C分別表示在空間靜止不動(dòng)的電機(jī)定子三相繞組的軸線，它們?cè)诳臻g互差1200，三相定子相電壓UA、UB、UC分別加在三相繞組上，可以定義三個(gè)電壓空間矢量、它們的方向始終在各相的軸線上，而大小則隨時(shí)間按正弦規(guī)律做變化，時(shí)間相位互差1200。由定子電壓方程知： （）當(dāng)轉(zhuǎn)速不是很低時(shí)，定子電阻R的壓降相對(duì)很小，上式可以簡(jiǎn)化為 （）這表明電壓空間矢量的方向與磁鏈的運(yùn)動(dòng)方向一致。圖23是三相電壓源型逆變器示意圖，逆變器由六個(gè)功率開關(guān)器件組成： 因?yàn)槟孀兤鞯纳蠘虮酆拖聵虮鄣拈_關(guān)狀態(tài)互補(bǔ)，所以只用上橋臂的三個(gè)功率開關(guān)器件來描述逆變器的工作狀態(tài)就足夠了。如果把上橋臂的功率開關(guān)器件的導(dǎo)通狀態(tài)用“1”表示，關(guān)斷狀態(tài)用“0”表示，那么按照式（）定義的電壓空間矢量，逆變器三橋臂的六個(gè)功率開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)共有八種組合，分別對(duì)應(yīng)逆變器的八個(gè)開關(guān)模式，按定義將這八種開關(guān)狀態(tài)表示為如圖24所示的形狀： 按照?qǐng)D24所示的電壓空間矢量定義可知，空間八個(gè)基本電壓矢量U組成一個(gè)六邊形，分六個(gè)扇區(qū)，其中有兩個(gè)位于原點(diǎn)的零矢量，即U0(000)、U7(111)。零矢量位于原點(diǎn)，相鄰非零矢量的夾角為60度。利用這8種電壓矢量的線性組合，就可以獲得更多的與基本空間矢量相位不同的電壓空間矢量，最終構(gòu)成一組等幅不同相的電壓空間矢量，疊加形成盡可能逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁鏈圓。相鄰兩非零矢量和零矢量在時(shí)間上的不同組合，可以得到該扇區(qū)內(nèi)的一組等幅不同相的空間電壓矢量U*ref。通過控制各個(gè)電壓矢量的作用時(shí)間，使空間壓矢量接近圓軌跡旋轉(zhuǎn)，就可以使電機(jī)磁通也逼近圓軌跡。為獲得旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量，只有利用各矢量的作用時(shí)間的不同來等效合成所需要的矢量。按照平行四邊形法則，利用這8個(gè)空間矢量可以合成任意的電壓矢量，由圖24，以第一扇區(qū)為例，根據(jù)平均值等效原理可得根據(jù)三角形的正弦定理有式中，α參考矢量與該扇區(qū)第一矢量的夾角，0α600； Ts開關(guān)周期；m調(diào)制系數(shù)；T4開關(guān)矢量U4的作用時(shí)間；T6開關(guān)矢量U6的作用時(shí)間；T0零矢量的作用時(shí)間。由U4=2Ud/3，U6=（1/2+j /2）(2Ud/3)，進(jìn)一步得到對(duì)應(yīng)虛部和實(shí)部相等可得到其中，0≤θ≤π/3。由于零矢量的作用不會(huì)改變磁鏈圓形軌跡的形狀，只是使磁鏈停止不前，改變的是磁鏈的變化速度。式（）中，當(dāng)TT6不足時(shí)，插入零矢量補(bǔ)足，一般地，有：式中、U7的作用時(shí)間。定義幅度調(diào)制比m為：電壓空間矢量調(diào)制的線性調(diào)制約束條件是：綜合式()至()可得：以上三式對(duì)于任何θ都應(yīng)成立。反應(yīng)在矢量圖上，最大電壓空間矢量的軌跡就是圖24所示的正六邊形的內(nèi)切
數(shù)學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1