轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真建模-在線瀏覽
2024-08-17 16:02本頁面
【正文】 成單變量線性系統(tǒng)進(jìn)行控制，達(dá)不到理想性能。所謂矢量控制就是采用坐標(biāo)變換的方法，以產(chǎn)生相同的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)和變換后功率不變?yōu)闇?zhǔn)則，建立三相交流繞組、兩相交流繞組和旋轉(zhuǎn)的直流繞組三者之間的等效關(guān)系，從而求出異步電動(dòng)機(jī)繞組等效的直流電機(jī)模型，以便按照對(duì)直流電機(jī)的控制方法對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。Matlab是一種面向工程計(jì)算的高級(jí)語言，其Simulink環(huán)境是一種優(yōu)秀的系統(tǒng)仿真工具軟件，使用它可以大大提高系統(tǒng)仿真的效率和可靠性。1． 異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。電角度，所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)沿氣隙周圍按正弦規(guī)律分布。3） 忽略鐵心損耗。無論電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是繞線形還是籠形，都將它等效成三相繞線轉(zhuǎn)子，并折算到定子側(cè)，折算后的定子和轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)都相等。圖中，定子三相繞組軸線A、B、C在空間是固定的，以A軸為參考坐標(biāo)軸；轉(zhuǎn)子繞組軸線a、b、c隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子a軸和定子A軸間的電角度為空間角位移變量。這時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型由下述電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程組成。三相轉(zhuǎn)子繞組折算到定子側(cè)后的電壓方程為： (2) 方程中，、為轉(zhuǎn)子三相電壓；、為轉(zhuǎn)子三相電流；、為轉(zhuǎn)子三相繞組磁鏈；為轉(zhuǎn)子各相繞組電阻。電磁轉(zhuǎn)矩方程為： (4)式中，為電機(jī)極對(duì)數(shù)，為角位移。2． 轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)原理轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的原理如圖3所示。轉(zhuǎn)速采取了轉(zhuǎn)差頻率控制，即異步機(jī)定子角頻率由轉(zhuǎn)子角頻率和轉(zhuǎn)差角頻率組成（），這樣在轉(zhuǎn)速變化過程中，電動(dòng)機(jī)的定子電流頻率始終能隨轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速同步升降，使轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)更為平滑。并由異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制方程式： (6)通過矢量控制方程（6），可以計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差和定子頻率（），電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈。在系統(tǒng)中以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出為定子電流的轉(zhuǎn)矩分量，并通過計(jì)算得到轉(zhuǎn)差。由于矢量控制方程得到的是定子電流的勵(lì)磁分量，而本系統(tǒng)采用了電壓型逆變器，需要相應(yīng)的將電流控制轉(zhuǎn)換為電壓控制，其變換關(guān)系為 (7)
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