《電機驅(qū)動與調(diào)速》第50講（矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)）

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講項目7典型調(diào)速系統(tǒng)任務(wù)19典型交流調(diào)速系統(tǒng)情景1 異步電機矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

教學目標1、熟悉矢量控制原理2、掌握矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

教學重點矢量控制原理

教學難點矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

教學方法探究式、演示、情境交融、啟發(fā)互動式教學法教學手段多媒體教學、動畫演示教學作業(yè)布置

作業(yè)題7-42教學過程：

項目7典型調(diào)速系統(tǒng)任務(wù)19典型交流調(diào)速系統(tǒng)情景1 異步電機矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

1、矢量控制原理矢量控制以產(chǎn)生同樣的旋轉(zhuǎn)磁動勢為準則，將三相坐標系上的定子交流電流iU、iV、iW通過三相/兩相變換，等效成兩相靜止坐標系上的交流電流i

、i

，再通過同步旋轉(zhuǎn)變換成直流電流id和iq。異步電動機的坐標變換結(jié)構(gòu)如圖7-18所示。異步電機經(jīng)這樣的坐標變換可等效成直流電機。33/2——三相/兩相變換；VR——同步旋轉(zhuǎn)變換；

——M軸與

軸（A軸）的夾角圖7-18異步電動機的坐標變換結(jié)構(gòu)圖圖7-19矢量控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖4進行坐標變換的是代表磁動勢的電流空間矢量，故通過這樣的坐標變換實現(xiàn)的控制就稱為矢量控制（VC），VC控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖7-19所示。設(shè)計矢量控制系統(tǒng)時，可看作在控制器后面引入的反旋轉(zhuǎn)變換器VR-1與電機內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)變換環(huán)節(jié)VR抵消，2/3變換器與電機內(nèi)部的3/2變換環(huán)節(jié)抵消，如果再忽略變頻器中可能產(chǎn)生的滯后，則圖7-19中虛線框內(nèi)的部分可以完全刪去，剩下的就是直流調(diào)速系統(tǒng)了。如圖7-20所示。圖7-20簡化控制結(jié)構(gòu)圖不難推斷，這樣的矢量控制交流變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在靜、動態(tài)性能上完全能夠與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。5

2、轉(zhuǎn)速磁鏈閉環(huán)微機控制電流滯環(huán)型PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)為提高轉(zhuǎn)速和磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)解耦性能，在轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)增設(shè)轉(zhuǎn)矩控制環(huán)。如圖7-21所示。A

R是磁鏈調(diào)節(jié)器，ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。圖7-21帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)6轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)之所以有助于解耦，是因為磁鏈對控制對象的影響相當于一種干擾作用，轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)可以抑制這個擾動，從而改造了轉(zhuǎn)速子系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速正、反向控制和弱磁升速控制。磁鏈給定信號由函數(shù)發(fā)生程序獲得。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出作為轉(zhuǎn)矩給定信號，弱磁時它還受到磁鏈給定信號的控制。在轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)中，