異步電機(jī)矢量控制課件

2014年10月9日異步電機(jī)的矢量控制異一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型二、異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制三、總結(jié)一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型（1）三相動(dòng)態(tài)模型1、磁鏈方程

Lms-定子交鏈的最大互感值;Lls-漏磁通定子三相各繞組之間與轉(zhuǎn)子三相各繞組之間位置是固定的，互感為常值一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型（1）三相動(dòng)態(tài)模型1、磁鏈方程定、轉(zhuǎn)子之間位置是變化的，與θ有關(guān)

磁鏈方程

定、轉(zhuǎn)子之間位置是變化的，與θ有關(guān)2、電壓方程2、電壓方程

3、轉(zhuǎn)矩方程4、運(yùn)動(dòng)方程（2）正交坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)模型1、3/2坐標(biāo)變換3、轉(zhuǎn)矩方程變換前后總功率不變，可得變換前后總功率不變，可得逆變換2、靜止兩相-旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換（2s/2r）逆變換2、靜止兩相-旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換（2s/2r）3、異步電機(jī)在靜止兩相正交坐標(biāo)系中的動(dòng)態(tài)模型定、轉(zhuǎn)子繞組的3/2變換：

電壓方程

磁鏈方程

轉(zhuǎn)矩方程

Lm——定轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互感Ls——定子等效兩相繞組自感Lr——轉(zhuǎn)子等效兩相繞組自感3、異步電機(jī)在靜止兩相正交坐標(biāo)系中的動(dòng)態(tài)模型

轉(zhuǎn)子繞組2r/2s變換2r/2s電壓方程轉(zhuǎn)子繞組2r/2s變換磁鏈方程轉(zhuǎn)矩方程4、旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型磁鏈方程定子旋轉(zhuǎn)變換陣為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變換陣為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓方程

轉(zhuǎn)矩方程定子旋轉(zhuǎn)變換陣為（3）正交坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程

異步電機(jī)有四階電壓方程和一階運(yùn)動(dòng)方程，需選取五個(gè)狀態(tài)變量1.轉(zhuǎn)速ω；2.定子電流isd和isq；3.轉(zhuǎn)子電流ird和irq；4.定子磁鏈ψsd和ψsq；5.轉(zhuǎn)子磁鏈ψrd和ψrq以ω-is-ψr為狀態(tài)變量dq下的磁鏈方程將電壓方程改寫為（3）正交坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程改寫為

籠型轉(zhuǎn)子內(nèi)部短路σ=1-L2M/LS/LRσ電機(jī)漏磁系數(shù)籠型轉(zhuǎn)子內(nèi)部短路σ=1-L2M/LS/LR整理可得狀態(tài)方程其中Tr—轉(zhuǎn)子電磁時(shí)間常數(shù)，Tr=Lr/Rr。整理可得狀態(tài)方程二、異步電機(jī)的矢量控制αβ坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量ψr空間角度φ，d軸改成m軸，q軸改成t軸m軸與轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量重合

代入上式狀態(tài)方程二、異步電機(jī)的矢量控制可得mt坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，將定子電流分解為勵(lì)磁分量ism和轉(zhuǎn)矩分量ist，轉(zhuǎn)子磁鏈ψr僅由勵(lì)磁分量ism產(chǎn)生，而電磁轉(zhuǎn)矩Te正比于轉(zhuǎn)子磁鏈和定子電流轉(zhuǎn)矩分量的乘積istψr,實(shí)現(xiàn)了定子電流兩個(gè)分量的解耦?？傻胢t坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，將定總結(jié)

異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制實(shí)現(xiàn)了定子電流的轉(zhuǎn)矩分量與勵(lì)磁分量的解耦，便于利用直流電機(jī)的控制方式控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，但是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)算量較大?？偨Y(jié)下步工作學(xué)習(xí)在矢量控制中加入電流閉環(huán)控制的相關(guān)原理制作IRMCF341電源供電部分，保證電源部分輸出正確的電壓。在IRMCF341微控制器8051中增加故障處理程序，保證故障類型的完整。下步工作異步電機(jī)矢量控制課件

2014年10月9日異步電機(jī)的矢量控制異一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型二、異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制三、總結(jié)一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型（1）三相動(dòng)態(tài)模型1、磁鏈方程

Lms-定子交鏈的最大互感值;Lls-漏磁通定子三相各繞組之間與轉(zhuǎn)子三相各繞組之間位置是固定的，互感為常值一、異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型（1）三相動(dòng)態(tài)模型1、磁鏈方程定、轉(zhuǎn)子之間位置是變化的，與θ有關(guān)

磁鏈方程

定、轉(zhuǎn)子之間位置是變化的，與θ有關(guān)2、電壓方程2、電壓方程

3、轉(zhuǎn)矩方程4、運(yùn)動(dòng)方程（2）正交坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)模型1、3/2坐標(biāo)變換3、轉(zhuǎn)矩方程變換前后總功率不變，可得變換前后總功率不變，可得逆變換2、靜止兩相-旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換（2s/2r）逆變換2、靜止兩相-旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換（2s/2r）3、異步電機(jī)在靜止兩相正交坐標(biāo)系中的動(dòng)態(tài)模型定、轉(zhuǎn)子繞組的3/2變換：

電壓方程

磁鏈方程

轉(zhuǎn)矩方程

Lm——定轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互感Ls——定子等效兩相繞組自感Lr——轉(zhuǎn)子等效兩相繞組自感3、異步電機(jī)在靜止兩相正交坐標(biāo)系中的動(dòng)態(tài)模型

轉(zhuǎn)子繞組2r/2s變換2r/2s電壓方程轉(zhuǎn)子繞組2r/2s變換磁鏈方程轉(zhuǎn)矩方程4、旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型磁鏈方程定子旋轉(zhuǎn)變換陣為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變換陣為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓方程

轉(zhuǎn)矩方程定子旋轉(zhuǎn)變換陣為（3）正交坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程

異步電機(jī)有四階電壓方程和一階運(yùn)動(dòng)方程，需選取五個(gè)狀態(tài)變量1.轉(zhuǎn)速ω；2.定子電流isd和isq；3.轉(zhuǎn)子電流ird和irq；4.定子磁鏈ψsd和ψsq；5.轉(zhuǎn)子磁鏈ψrd和ψrq以ω-is-ψr為狀態(tài)變量dq下的磁鏈方程將電壓方程改寫為（3）正交坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程改寫為

籠型轉(zhuǎn)子內(nèi)部短路σ=1-L2M/LS/LRσ電機(jī)漏磁系數(shù)籠型轉(zhuǎn)子內(nèi)部短路σ=1-L2M/LS/LR整理可得狀態(tài)方程其中Tr—轉(zhuǎn)子電磁時(shí)間常數(shù)，Tr=Lr/Rr。整理可得狀態(tài)方程二、異步電機(jī)的矢量控制αβ坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量ψr空間角度φ，d軸改成m軸，q軸改成t軸m軸與轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量重合

代入上式狀態(tài)方程二、異步電機(jī)的矢量控制可得mt坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，將定子電流分解為勵(lì)磁分量ism和轉(zhuǎn)矩分量ist，轉(zhuǎn)子磁鏈ψr僅由勵(lì)磁分量ism產(chǎn)生，而電磁轉(zhuǎn)矩Te正比于轉(zhuǎn)子磁鏈和定子電流轉(zhuǎn)矩分量的乘積istψr,實(shí)現(xiàn)了定子電流兩個(gè)分量的解耦?？傻胢t坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，將定總結(jié)