第6章_基于動態(tài)模型異步電動機(jī)調(diào)速

1、概概 述述 直流電力拖動和交流電力拖動在直流電力拖動和交流電力拖動在19世紀(jì)先后世紀(jì)先后誕生。在誕生。在20世紀(jì)上半葉的年代里，鑒于直流拖動世紀(jì)上半葉的年代里，鑒于直流拖動具有優(yōu)越的調(diào)速性能，高性能可調(diào)速拖動都采用具有優(yōu)越的調(diào)速性能，高性能可調(diào)速拖動都采用直流電機(jī)，而約占電力拖動總?cè)萘恐绷麟姍C(jī)，而約占電力拖動總?cè)萘?0%以上的不以上的不變速拖動系統(tǒng)則采用交流電機(jī)，這種分工在一段變速拖動系統(tǒng)則采用交流電機(jī)，這種分工在一段時期內(nèi)已成為一種舉世公認(rèn)的格局。交流調(diào)速系時期內(nèi)已成為一種舉世公認(rèn)的格局。交流調(diào)速系統(tǒng)的多種方案雖然早已問世，并已獲得實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)的多種方案雖然早已問世，并已獲得實(shí)際應(yīng)用，但其性能

2、卻始終無法與直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵。，但其性能卻始終無法與直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵。 直到直到20世紀(jì)世紀(jì)6070年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，使得采年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，使得采用電力電子變換器的交流拖動系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，特別是大規(guī)模集成用電力電子變換器的交流拖動系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，特別是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制的出現(xiàn)，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，一電路和計(jì)算機(jī)控制的出現(xiàn)，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，一直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流拖動按調(diào)速性能分工的格局終于被直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流拖動按調(diào)速性能分工的格局終于被打破了。打破了。這時，直流電機(jī)具有電刷和換相器因而必須經(jīng)常檢查維修這時，直流電機(jī)具有電刷

3、和換相器因而必須經(jīng)常檢查維修、換向火花使直流電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境受到限制、以及換向能力限制、換向火花使直流電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境受到限制、以及換向能力限制了直流電機(jī)的容量和速度等缺點(diǎn)日益突出起來，用交流可調(diào)拖動了直流電機(jī)的容量和速度等缺點(diǎn)日益突出起來，用交流可調(diào)拖動取代直流可調(diào)拖動的呼聲越來越強(qiáng)烈，取代直流可調(diào)拖動的呼聲越來越強(qiáng)烈，交流拖動控制系統(tǒng)已經(jīng)成交流拖動控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前電力拖動控制的主要發(fā)展方向?yàn)楫?dāng)前電力拖動控制的主要發(fā)展方向。 交流拖動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域交流拖動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有三個方面：主要有三個方面： 一般性能的節(jié)能調(diào)速一般性能的節(jié)能調(diào)速 高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)高性能的交流調(diào)

4、速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng) 特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速 1. 一般性能的節(jié)能調(diào)速一般性能的節(jié)能調(diào)速 在過去大量的所謂在過去大量的所謂“不變速交流拖動不變速交流拖動”中，風(fēng)中，風(fēng)機(jī)、水泵等通用機(jī)械的容量幾乎占工業(yè)電力拖機(jī)、水泵等通用機(jī)械的容量幾乎占工業(yè)電力拖動總?cè)萘康囊话胍陨?，其中有不少場合并不是動總?cè)萘康囊话胍陨?，其中有不少場合并不是不需要調(diào)速，只是因?yàn)檫^去的交流拖動本身不不需要調(diào)速，只是因?yàn)檫^去的交流拖動本身不能調(diào)速，不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié)送風(fēng)和能調(diào)速，不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié)送風(fēng)和供水的流量，因而把許多電能白白地浪費(fèi)了。供水的流量，因而把許多電能白白地浪費(fèi)了。 如

5、果換成交流調(diào)速系統(tǒng)，把消耗在擋板和閥門如果換成交流調(diào)速系統(tǒng)，把消耗在擋板和閥門上的能量節(jié)省下來，每臺風(fēng)機(jī)、水泵平均都可上的能量節(jié)省下來，每臺風(fēng)機(jī)、水泵平均都可以節(jié)約以節(jié)約 20 30% 以上的電能，效果是很可觀以上的電能，效果是很可觀的。的。 但風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速范圍和對動態(tài)快速性的但風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速范圍和對動態(tài)快速性的要求都不高，只需要一般的調(diào)速性能。要求都不高，只需要一般的調(diào)速性能。2. 高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng) 許多在工藝上需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械過去多用直流拖動，鑒于交流電許多在工藝上需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械過去多用直流拖動，鑒于交流電機(jī)比直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低

6、廉、工作可靠、維護(hù)方便、慣量小機(jī)比直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠、維護(hù)方便、慣量小、效率高，如果改成交流拖動，顯然能夠帶來不少的效益。但是，、效率高，如果改成交流拖動，顯然能夠帶來不少的效益。但是，由于交流電機(jī)原理上的原因，其電磁轉(zhuǎn)矩難以像直流電機(jī)那樣通過由于交流電機(jī)原理上的原因，其電磁轉(zhuǎn)矩難以像直流電機(jī)那樣通過電樞電流施行靈活的實(shí)時控制。電樞電流施行靈活的實(shí)時控制。 20世紀(jì)世紀(jì)70年代初發(fā)明了年代初發(fā)明了矢量控制技矢量控制技術(shù)術(shù)，或稱磁場定向控制技術(shù)，通過坐標(biāo)變換，把交流電機(jī)的定子電，或稱磁場定向控制技術(shù)，通過坐標(biāo)變換，把交流電機(jī)的定子電流分解成轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量，用來分別控制電機(jī)的

7、轉(zhuǎn)矩和磁通，流分解成轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量，用來分別控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通，就可以獲得和直流電機(jī)相仿的高動態(tài)性能，從而使交流電機(jī)的調(diào)速就可以獲得和直流電機(jī)相仿的高動態(tài)性能，從而使交流電機(jī)的調(diào)速技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展。技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展。 其后，又陸續(xù)提出了其后，又陸續(xù)提出了直接轉(zhuǎn)矩控制、解直接轉(zhuǎn)矩控制、解耦控制等方法耦控制等方法，形成了一系列可以和直流調(diào)速系統(tǒng)媲美的高性能交，形成了一系列可以和直流調(diào)速系統(tǒng)媲美的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。流調(diào)速系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。3. 特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速 直流電機(jī)的換向能力限制了它的容量轉(zhuǎn)速積不直流電機(jī)的換向能力限制了

8、它的容量轉(zhuǎn)速積不超過超過106 kW r /min，超過這一數(shù)值時，其設(shè)計(jì)，超過這一數(shù)值時，其設(shè)計(jì)與制造就非常困難了。與制造就非常困難了。 交流電機(jī)沒有換向器，不受這種限制，因此，交流電機(jī)沒有換向器，不受這種限制，因此，特大容量的電力拖動設(shè)備，如厚板軋機(jī)、礦井卷特大容量的電力拖動設(shè)備，如厚板軋機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)等，以及極高轉(zhuǎn)速的拖動，如高速磨頭、離揚(yáng)機(jī)等，以及極高轉(zhuǎn)速的拖動，如高速磨頭、離心機(jī)等，都以采用交流調(diào)速為宜。心機(jī)等，都以采用交流調(diào)速為宜。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異

9、步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)異步電動機(jī)具有異步電動機(jī)具有，要獲得高動態(tài)，要獲得高動態(tài)調(diào)速性能，必須從調(diào)速性能，必須從出發(fā)，分析異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈出發(fā)，分析異

10、步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制規(guī)律，研究高性能異步電動機(jī)的調(diào)速方案。控制規(guī)律，研究高性能異步電動機(jī)的調(diào)速方案。矢量控制矢量控制(VC)和直接轉(zhuǎn)矩控制和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)是已經(jīng)獲得成熟應(yīng)用的兩種基是已經(jīng)獲得成熟應(yīng)用的兩種基于動態(tài)模型的高性能交流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。于動態(tài)模型的高性能交流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。矢量控制系統(tǒng)：矢量控制系統(tǒng)：通過通過矢量變換矢量變換和和按轉(zhuǎn)子磁鏈定向按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，得到等效直流，得到等效直流電動機(jī)模型，然后電動機(jī)模型，然后。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)：直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)：利用利用轉(zhuǎn)矩偏差和定子磁鏈幅值偏差的符號轉(zhuǎn)矩偏差和定子磁鏈幅值偏差的符號，根據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢?，直接選取合適的定子

11、電壓矢根據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢?，直接選取合適的定子電壓矢量，量，實(shí)施電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制實(shí)施電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制。電磁耦合是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的必要條件，電流與磁通的乘積產(chǎn)生轉(zhuǎn)電磁耦合是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的必要條件，電流與磁通的乘積產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速與磁通的乘積得到感應(yīng)電動勢。無論是直流電動機(jī)，還矩，轉(zhuǎn)速與磁通的乘積得到感應(yīng)電動勢。無論是直流電動機(jī)，還是交流電動機(jī)均如此。是交流電動機(jī)均如此。是一個是一個、的的系統(tǒng)。系統(tǒng)。（1）異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速時需要進(jìn)行電壓（或電流）和頻率）異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速時需要進(jìn)行電壓（或電流）和頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓（或電流）和頻率兩種獨(dú)立的輸入變量。在的協(xié)調(diào)控制

12、，有電壓（或電流）和頻率兩種獨(dú)立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也是一個輸出變量。輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也是一個輸出變量。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6

13、.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)（2）異步電動機(jī)無法單獨(dú)對磁通進(jìn)行控制，電流乘磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，）異步電動機(jī)無法單獨(dú)對磁通進(jìn)行控制，電流乘磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速乘磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在數(shù)學(xué)模型中含有兩個變量的乘積轉(zhuǎn)速乘磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在數(shù)學(xué)模型中含有兩個變量的乘積項(xiàng)。項(xiàng)。（3）三相異步電動機(jī)三相繞組存在交叉耦合，每個繞組都有各自）三相異步電動機(jī)三相繞組存在交叉耦合，每個繞組都有各自的電磁慣性，再考慮運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)的電磁慣性，再考慮運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)系等，動態(tài)模型是一個高階系統(tǒng)。系等，動態(tài)模型是一個

14、高階系統(tǒng)。他勵式直流電動機(jī)的勵磁繞組和電樞繞組相互獨(dú)立，勵磁電流和他勵式直流電動機(jī)的勵磁繞組和電樞繞組相互獨(dú)立，勵磁電流和電樞電流單獨(dú)可控，勵磁和電樞繞組各自產(chǎn)生的磁動勢在空間無電樞電流單獨(dú)可控，勵磁和電樞繞組各自產(chǎn)生的磁動勢在空間無交叉耦合。交叉耦合。氣隙磁通由勵磁繞組單獨(dú)產(chǎn)生，而電磁轉(zhuǎn)矩正比于磁通與電樞電氣隙磁通由勵磁繞組單獨(dú)產(chǎn)生，而電磁轉(zhuǎn)矩正比于磁通與電樞電流的乘積。流的乘積。保持勵磁電流恒定，只通過電樞電流來控制電磁轉(zhuǎn)矩。保持勵磁電流恒定，只通過電樞電流來控制電磁轉(zhuǎn)矩。6.2 異步電動機(jī)的異步電動機(jī)的（1）忽略空間諧波，三相繞組對稱，產(chǎn)生的磁動勢沿氣隙按正弦規(guī)律分）忽略空間諧波，三相繞

15、組對稱，產(chǎn)生的磁動勢沿氣隙按正弦規(guī)律分布。布。（2）忽略磁路飽和，各繞組的自感和互感都是恒定的。）忽略磁路飽和，各繞組的自感和互感都是恒定的。（3）忽略鐵心損耗。）忽略鐵心損耗。（4）不考慮頻率變化和溫度變化對繞組電阻的影響。）不考慮頻率變化和溫度變化對繞組電阻的影響。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正

16、異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)無論異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子是繞線型還是籠型的，都可以等效成無論異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子是繞線型還是籠型的，都可以等效成三相繞線轉(zhuǎn)子三相繞線轉(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)相等。并折算到定子側(cè)，折算后的定子和轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)相等。異步電動機(jī)三相繞組可以是異步電動機(jī)三相繞組可以是Y連接，也可以是連接，也可以是連接。若三相繞組為連接。若三相繞組為連連接，可先用接，可先用Y變換，等效為

17、變換，等效為Y連接。然后，連接。然后，按按Y連接連接進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。圖圖6-1 三相異步電動機(jī)的物理模型三相異步電動機(jī)的物理模型l定子三相繞組軸線定子三相繞組軸線A、B、C在空間是固定的。在空間是固定的。l轉(zhuǎn)子繞組軸線轉(zhuǎn)子繞組軸線a、b、c隨隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 6.2.1 異步電動機(jī)三相動態(tài)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式異步電動機(jī)三相動態(tài)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式異步電動機(jī)的動態(tài)模型由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動異步電動機(jī)的動態(tài)模型由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動方程組成。方程組成。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈

18、定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)一、磁鏈方程一、磁鏈方程異步電動機(jī)每個繞組的磁鏈?zhǔn)撬旧淼漠惒诫妱訖C(jī)每個繞組的磁鏈?zhǔn)撬旧淼淖愿写沛溩愿写沛満推渌@組對它和其它繞組對它的的互感磁鏈互

19、感磁鏈之和之和AAAABACAaAbAcABBABBBCBaBbBcBCCACBCCCaCbCcCaaAaBaCaaabacabbAbBbCbabbbcbccAcBcCcacbcccLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLiLLLLLLi或?qū)懗苫驅(qū)懗蒐i 定子各相自感定子各相自感AABBCCmslsLLLLL轉(zhuǎn)子各相自感轉(zhuǎn)子各相自感6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電

20、動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)繞組之間的互感又分為兩類繞組之間的互感又分為兩類定子三相彼此之間和轉(zhuǎn)子三相彼此之間位置都是固定子三相彼此之間和轉(zhuǎn)子三相彼此之間位置都是固定的，故互感為常值；定的，故互感為常值；定子任一相與轉(zhuǎn)子任一相之間的相對位置是變化的，定子任一相與轉(zhuǎn)子任一相之間的相對位置是變化的，互感是角位移的

21、函數(shù)?；ジ惺墙俏灰频暮瘮?shù)?；ジ写呕ジ写磐ㄍ└写怕└写磐ㄍǘㄗ尤嚅g定子三相間或或轉(zhuǎn)子三相間轉(zhuǎn)子三相間互感互感三相繞組軸線彼此在空間的相位差三相繞組軸線彼此在空間的相位差互感互感 23221coscos()332msmsmsLLL 1212ABBCCABACBACmsabbccabacbacmsLLLLLLLLLLLLLL 定子三相間或轉(zhuǎn)子三相間互感定子三相間或轉(zhuǎn)子三相間互感6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變

22、換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)定、轉(zhuǎn)子繞組間的定、轉(zhuǎn)子繞組間的互感互感 由于相互間位置的變化可分別表示為由于相互間位置的變化可分別表示為當(dāng)定、轉(zhuǎn)子兩相繞組軸線重合時，兩者之間的互感值最大當(dāng)定、轉(zhuǎn)子兩相繞組軸線重合時，兩者之間的互感值最大 cos2cos()32cos()3AaaABbbBCccC

23、msAbbABccBCaaCmsAccABaaBCbbCmsLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLmsL磁鏈方程，用分塊矩陣表示磁鏈方程，用分塊矩陣表示 sssrssrsrrrr LLiLLiTCBAsTcbarTCBAsiiiiTcbariiii6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐

24、標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)其中電感矩陣其中電感矩陣定子電感矩陣定子電感矩陣lsmsmsmsmslsmsmsmsmslsmsssLLLLLLLLLLLL212121212121L112211221122mslrmsmsrrmsmslrmsmsmsmslrLLLLLLLLLLLLL轉(zhuǎn)子電感矩陣轉(zhuǎn)子電感矩陣6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量

25、子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)定、轉(zhuǎn)子互感矩陣定、轉(zhuǎn)子互感矩陣22coscos()cos()3322cos()coscos()3322cos()cos()cos33TrssrmsLLL6.1

26、 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)sssrssrsrrrr LLiLLi二、電壓方程

27、二、電壓方程三相繞組電壓平衡方程三相繞組電壓平衡方程 AAAsBBBsCCCsdui Rdtdui Rdtdui Rdtaaarbbbrcccrdui Rdtdui Rdtdui Rdt6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控

28、制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)將電壓方程寫成矩陣形式將電壓方程寫成矩陣形式 duRidtcbaCBAcbaCBArrrssscbaCBAdtdiiiiiiRRRRRRuuuuuu000000000000000000000000000000把磁鏈方程代入電壓方程，展開把磁鏈方程代入電壓方程，展開 iLiLRiiLiLRiLiRiudddtddtddtddtd)(6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向

29、的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)dtdiLddLiLi t三、轉(zhuǎn)矩方程三、轉(zhuǎn)矩方程 和和 四、運(yùn)動方程四、運(yùn)動方程 轉(zhuǎn)矩方程轉(zhuǎn)矩方程運(yùn)動方程運(yùn)動方程 )120sin()()120sin()(sin)(b

30、CaBcAaCcBbAcCbBaAmspeiiiiiiiiiiiiiiiiiiLnTeLpJ dTTndtdtd轉(zhuǎn)角方程轉(zhuǎn)角方程 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7

31、 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) J J 機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量，機(jī)組的轉(zhuǎn)動慣量， T TL L包括摩擦阻轉(zhuǎn)矩的負(fù)載轉(zhuǎn)矩包括摩擦阻轉(zhuǎn)矩的負(fù)載轉(zhuǎn)矩, ,n np p磁極對數(shù)磁極對數(shù)轉(zhuǎn)矩方程轉(zhuǎn)矩方程運(yùn)動方程運(yùn)動方程 )120sin()()120sin()(sin)(bCaBcAaCcBbAcCbBaAmspeiiiiiiiiiiiiiiiiiiLnTeLpJ dTTndt6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)

32、學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)duRidt電壓方程電壓方程sssrssrsrrrr LLiLLi磁鏈方程磁鏈方程上述的異步電動機(jī)動態(tài)模型是上述的異步電動機(jī)動態(tài)模型是在線性磁路、磁動勢在空間按正弦分布的假定條件下得出來的，對定、得出來的，對定、轉(zhuǎn)子電壓和電流未

33、作任何假定，因此，轉(zhuǎn)子電壓和電流未作任何假定，因此，該動態(tài)模型完全可以用來分析含有電壓、電流諧波的三相異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)過程。6.2.2 異步電動機(jī)三相原始模型的性質(zhì)異步電動機(jī)三相原始模型的性質(zhì)非線性強(qiáng)耦合性非線性強(qiáng)耦合性 非線性耦合體現(xiàn)在電壓方程、磁鏈方程與轉(zhuǎn)矩方程。既存在非線性耦合體現(xiàn)在電壓方程、磁鏈方程與轉(zhuǎn)矩方程。既存在定子和轉(zhuǎn)子間的耦合，也存在三相繞組間的交叉耦合。定子和轉(zhuǎn)子間的耦合，也存在三相繞組間的交叉耦合。非線性變參數(shù)非線性變參數(shù) 旋轉(zhuǎn)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩中都包含變量之間的乘積，這是非線旋轉(zhuǎn)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩中都包含變量之間的乘積，這是非線性的基本因素。定轉(zhuǎn)子間的相對運(yùn)動，導(dǎo)致其

34、夾角性的基本因素。定轉(zhuǎn)子間的相對運(yùn)動，導(dǎo)致其夾角 不斷變化，使不斷變化，使得互感矩陣為非線性變參數(shù)矩陣。得互感矩陣為非線性變參數(shù)矩陣。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6

35、.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)異步電動機(jī)三相原始模型的非獨(dú)立性異步電動機(jī)三相原始模型的非獨(dú)立性異步電動機(jī)三相繞組為異步電動機(jī)三相繞組為Y無中線連接，若為無中線連接，若為連接，可等效為連接，可等效為Y連連接。接。000ABCABCABCiiiuuu000abcabcabciiiuuu三相變量中只有兩相是獨(dú)立的，因此三相變量中只有兩相是獨(dú)立的，因此三相原始數(shù)學(xué)模型并不是物三相原始數(shù)學(xué)模型并不是物理對象最簡潔的描述理對象最簡潔的描述。完全可以而且也有必要用兩相模型代替。完全可以而且也有必要用兩相模型代替。異步電機(jī)的多變量非線性動態(tài)結(jié)構(gòu)圖異步

36、電機(jī)的多變量非線性動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 (R+Lp)-1L 1( ) 2( ) 1eruiTeTL npJp 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定

37、子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì) （1）異步電機(jī)可以看作一個雙輸入雙輸出的系統(tǒng)，輸入量是）異步電機(jī)可以看作一個雙輸入雙輸出的系統(tǒng)，輸入量是電壓電壓向量向量和和定子輸入角頻率定子輸入角頻率，輸出量是，輸出量是磁鏈向量磁鏈向量和和轉(zhuǎn)子角速度轉(zhuǎn)子角速度。電流。電流向量可以看作是狀態(tài)變量，它和磁鏈?zhǔn)噶恐g有由式向量可以看作是狀態(tài)變量，它和磁鏈?zhǔn)噶恐g有由式確定的關(guān)系。確定的關(guān)系。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6

38、.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)Li NN異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì)（2）非線性因素存在于）非線性因素存在于1（）和）和2（） 中，即存在于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動中，即存在于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢勢 er （見式（見式

39、6-13）和電磁轉(zhuǎn)矩）和電磁轉(zhuǎn)矩 Te 兩個環(huán)節(jié)上，還包含在電感矩陣兩個環(huán)節(jié)上，還包含在電感矩陣L中，中，旋轉(zhuǎn)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的非線性關(guān)系和直流電機(jī)弱磁控制的情況相似，旋轉(zhuǎn)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的非線性關(guān)系和直流電機(jī)弱磁控制的情況相似，只是關(guān)系更復(fù)雜一些。只是關(guān)系更復(fù)雜一些。 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在

40、正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的具體性質(zhì)（3）多變量之間的耦合關(guān)系主要也體現(xiàn)在）多變量之間的耦合關(guān)系主要也體現(xiàn)在1（）和）和2（） 兩兩個環(huán)節(jié)上，特別是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢的個環(huán)節(jié)上，特別是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢的1對系統(tǒng)內(nèi)部的影響最大。對系統(tǒng)內(nèi)部的影響最大。 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的

41、矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換異步電動機(jī)三相原始動態(tài)模型相當(dāng)復(fù)雜，異步電動機(jī)三相原始動態(tài)模型相當(dāng)復(fù)雜，簡化的基簡化的基本方法就是坐標(biāo)變換本方法就是坐標(biāo)變換。異步電

42、動機(jī)數(shù)學(xué)模型之所以。異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型之所以復(fù)雜，關(guān)鍵是因?yàn)橛幸粋€復(fù)雜的電感矩陣和轉(zhuǎn)矩方復(fù)雜，關(guān)鍵是因?yàn)橛幸粋€復(fù)雜的電感矩陣和轉(zhuǎn)矩方程，它們體現(xiàn)了異步電動機(jī)的電磁耦合和能量轉(zhuǎn)換程，它們體現(xiàn)了異步電動機(jī)的電磁耦合和能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜關(guān)系。要簡化數(shù)學(xué)模型，須從的復(fù)雜關(guān)系。要簡化數(shù)學(xué)模型，須從電磁耦合關(guān)系電磁耦合關(guān)系入手。入手。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐

43、標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)1定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的3/2變換變換 2靜止兩相正交坐標(biāo)系靜止兩相正交坐標(biāo)系 3旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系 6.3.1 坐標(biāo)變換的基本思路坐標(biāo)變換的基本思路1）坐標(biāo)變換的目的：）坐標(biāo)變換的目的：簡化數(shù)學(xué)模型簡化數(shù)學(xué)模型；2）坐標(biāo)變換的目標(biāo)：）坐標(biāo)變換的目標(biāo)：等效成直流電動機(jī)模型等效成直流電動機(jī)模型；3

44、）坐標(biāo)變換的原則：）坐標(biāo)變換的原則：變換前后，在不同坐標(biāo)系下變換前后，在不同坐標(biāo)系下繞組產(chǎn)生的合成繞組產(chǎn)生的合成磁動勢磁動勢相等相等。坐標(biāo)變換的基本思路就是，在不同坐標(biāo)系下繞組產(chǎn)生合成磁動勢相等的前提下，利用坐標(biāo)變換簡化數(shù)學(xué)模型，直至把異步電動機(jī)等效成直流電動機(jī)模型。6.3.1 坐標(biāo)變換的基本思路坐標(biāo)變換的基本思路把把F的軸線稱作的軸線稱作直軸或直軸或d軸軸，主磁通的方向就是沿著，主磁通的方向就是沿著d軸軸的；的；A和和C的軸線則稱為的軸線則稱為交軸或交軸或q軸軸。雖然電樞本身是。雖然電樞本身是旋轉(zhuǎn)的，但由于換向器和電刷的作用，閉合的電樞繞組旋轉(zhuǎn)的，但由于換向器和電刷的作用，閉合的電樞繞組分成

45、兩條支路。電刷兩側(cè)每條支路中導(dǎo)線的電流方向總分成兩條支路。電刷兩側(cè)每條支路中導(dǎo)線的電流方向總是相同的。是相同的。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異

46、步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)F F勵磁繞組勵磁繞組在定子上在定子上A A電樞繞組電樞繞組在轉(zhuǎn)子上在轉(zhuǎn)子上C C補(bǔ)償繞組補(bǔ)償繞組在定子上在定子上圖圖6-2 二極直流電動機(jī)的物理模型二極直流電動機(jī)的物理模型F勵磁繞組勵磁繞組 A電樞繞組電樞繞組 C補(bǔ)償繞組補(bǔ)償繞組6.3.1 坐標(biāo)變換的基本思路坐標(biāo)變換的基本思路當(dāng)電刷位于磁極的中性線上時，當(dāng)電刷位于磁極的中性線上時，電樞磁動勢電樞磁動勢的軸線始終的軸線始終被電刷限定在被電刷限定在q軸位置上，其效果好象一個在軸位置上，其效果好象一個在q軸上靜軸上靜止的繞組一樣。但它實(shí)際上是旋轉(zhuǎn)的，會切割止的繞組一樣。但它實(shí)際上

47、是旋轉(zhuǎn)的，會切割d軸的磁軸的磁通而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢，這又和真正靜止的繞組不同。把通而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢，這又和真正靜止的繞組不同。把這種等效的靜止繞組稱作這種等效的靜止繞組稱作“偽靜止繞組偽靜止繞組”。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制

48、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)F F勵磁繞組勵磁繞組在定子上在定子上A A電樞繞組電樞繞組在轉(zhuǎn)子上在轉(zhuǎn)子上C C補(bǔ)償繞組補(bǔ)償繞組在定子上在定子上6.3.1 坐標(biāo)變換的基本思路坐標(biāo)變換的基本思路電樞磁動勢的作用可以用補(bǔ)償繞組磁動勢抵消，或者由電樞磁動勢的作用可以用補(bǔ)償繞組磁動勢抵消，或者由于其作用方向與于其作用方向與d軸垂直而對主磁通影響甚微。所以軸垂直而對主磁通影響甚微。所以，這是這是6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步

49、電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)F F勵磁繞組勵磁繞組在定子上在定子上A A電樞繞組電樞繞組在轉(zhuǎn)子上在轉(zhuǎn)子上C C補(bǔ)償繞組補(bǔ)償繞組在定子上在定子上6.3.1 坐標(biāo)變換

50、的基本思路坐標(biāo)變換的基本思路6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)所以，三相繞組可

51、以用相互所以，三相繞組可以用相互的的繞組等繞組等效代替，效代替，等效的原則是：等效的原則是：1、磁勢不變；、磁勢不變；2、功率不變、功率不變。所謂所謂是指兩相繞組間無約束條件是指兩相繞組間無約束條件所謂所謂是指兩相繞組的匝數(shù)和阻值相等是指兩相繞組的匝數(shù)和阻值相等 所謂所謂是指兩相繞組在空間互差是指兩相繞組在空間互差 90度度是：在不同坐標(biāo)下是：在不同坐標(biāo)下繞組所產(chǎn)生的合成磁動勢相等。三相變量中只有兩相為繞組所產(chǎn)生的合成磁動勢相等。三相變量中只有兩相為獨(dú)立變量，完全可以也應(yīng)該消去一相。獨(dú)立變量，完全可以也應(yīng)該消去一相。ABCABCiAiBiCF16.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)

52、數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)合成磁動勢合成磁動勢 F i i 16.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型

53、的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)合成磁動勢合成磁動勢 1FMTimitMT6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的

54、性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 當(dāng)觀察者站到鐵心上和繞組一起旋轉(zhuǎn)時，在他看來，當(dāng)觀察者站到鐵心上和繞組一起旋轉(zhuǎn)時，在他看來，M 和和

55、T 是兩個通以直流而相互垂直的靜止繞組。是兩個通以直流而相互垂直的靜止繞組。 如果控制磁通的位置在如果控制磁通的位置在 M 軸上，就和直流電機(jī)物理模型沒軸上，就和直流電機(jī)物理模型沒有本質(zhì)上的區(qū)別了。這時，繞組有本質(zhì)上的區(qū)別了。這時，繞組M相當(dāng)于勵磁繞組，相當(dāng)于勵磁繞組，T 相當(dāng)于偽相當(dāng)于偽靜止的電樞繞組。靜止的電樞繞組。 在三相坐標(biāo)系下的在三相坐標(biāo)系下的 iA、iB 、iC，在兩相坐標(biāo)系下的在兩相坐標(biāo)系下的 i 、i 和和在旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)系下的直流在旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)系下的直流 id、iq是等效的，它們能產(chǎn)生相同的旋是等效的，它們能產(chǎn)生相同的旋轉(zhuǎn)磁動勢。轉(zhuǎn)磁動勢。6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)

56、學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)靜止三相交流靜止三相交流坐標(biāo)系坐標(biāo)系靜止兩相交流靜止兩相交流坐標(biāo)系坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)兩相直

57、旋轉(zhuǎn)兩相直流坐標(biāo)系流坐標(biāo)系1）第一種坐標(biāo)變換：三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐第一種坐標(biāo)變換：三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系間的正交變換，即標(biāo)系間的正交變換，即3/2 變換變換2）第二種坐標(biāo)變換：第二種坐標(biāo)變換：兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐坐標(biāo)系間的正交標(biāo)系間的正交變換，即變換，即2s/2r變換變換 3）第三種坐標(biāo)變換：第三種坐標(biāo)變換：直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)變換，即直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)變換，即K/P變換變換 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相

58、數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)6.3.2 三相三相-兩相變換（兩相變換（3/2變換）變換）(第一種坐標(biāo)變換第一種坐標(biāo)變換)ABC和和兩個坐標(biāo)系中的磁動勢矢量，將兩個坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，兩個坐標(biāo)系中的磁動勢矢量，將兩個坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，并使并使A軸和軸和軸重合。按

59、照磁動勢相等的等效原則，三相合成磁動軸重合。按照磁動勢相等的等效原則，三相合成磁動勢與兩相合成磁動勢相等，故兩套繞組磁動勢在勢與兩相合成磁動勢相等，故兩套繞組磁動勢在軸上的投影應(yīng)軸上的投影應(yīng)相等。相等。 6.1 異步電動機(jī)動態(tài)異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)6.6 異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)6.2 異步電動機(jī)三異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型相數(shù)學(xué)模型6.3 坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換6.4 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的動態(tài)交坐標(biāo)系上的動態(tài)數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型6.5 異步電動機(jī)在正異步電動機(jī)在正交坐標(biāo)系上的狀態(tài)交坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程方程6.8 直接

60、轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較統(tǒng)的比較6.7 異步電動機(jī)按定異步電動機(jī)按定子磁鏈控制的直接子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)圖圖6-5 三相坐標(biāo)系和兩相正交坐標(biāo)系中的磁動勢矢量三相坐標(biāo)系和兩相正交坐標(biāo)系中的磁動勢矢量233332333coscos3311()22sinsin333()2ABCABCBCBCN iN iN iN iN iiiN iN iN iN ii兩套繞組磁動勢在兩套繞組磁動勢在軸上的投影應(yīng)相等軸上的投影應(yīng)相等三相繞組每相繞組有效匝數(shù)為三相繞組每相繞組有效匝數(shù)為N N3 3兩相繞組每相繞組有效匝數(shù)為兩相繞組每相繞組有效匝數(shù)為N N2 2三相三