异步机VC调速解析.ppt

异步机矢量控制调速—VC 异步机mt模型 旋转MT坐标的异步机模型 异步机m-t模型--转子主要方程 转子电压方程 转矩方程 异步机m-t模型 旋二相异步机模型 转子磁场定向的旋转二相异步机模型 6.7 按转子磁链定向的 矢量控制系统 VC系统结构（1）--Ψr闭环，无转矩内环 问题 实际转子磁链模?r 和其角 θ ? 检测? 尝试: 电机槽内设探测线圈 定子内贴表面霍尔或其它磁敏元件 --不成功 观测(计算) 型VC系统结构（2） --Ψr闭环，转速转矩双闭环 型VC系统结构（2） --Ψr闭环，转速转矩双闭环 转矩环作用 设转矩环 磁链偏差的影响为环内扰动作用 受到转矩环的抑制 对转速环影响降低 电流闭环跟踪PWM Ψr开环转差型矢量控制 Ψr观不准控不准 改开环控磁链Ψr，系统可简化 --(Ψ)间接矢量控制系统 因耦合关系 Tem =(npTr/Lr)Ψ2rωs ---利用转差控制转矩 又称转差型的矢量控制 θr：旋转M轴--定子A轴的角度，θsm：is--M轴的角度θr+θsm：定子电流空间矢量is—A轴的角度 θs 中小容量: PWM 电流跟踪控制--同时调幅调频 调试可先调空载ism(前环节参数)至fNUN 满磁 大容量(数千kW):  可控整流+电流型变频器--分别调幅调频 Ψr开环型矢量控制 与稳态转差控制相比 整体,相同点: 操作量为三相(总)电流幅值与转差 --结构简单 细节,差别: 操作值基于动态矢量模型 更准确?动态响应更快 交流矢量控制调速 以转子磁链Ψr为基础： 动态响应快，接近直流调速 模型复杂(有定转子参数) 系统结构,控制与反馈观测算法复杂 计算量大误差大. * * --控制到iΨ空间向量 才能控制到其瞬时幅值与相位 才能加快响应 建立同步速旋转的坐标m-t m轴与转子磁链ψr同向 定转子绕组等效为二相旋转绕组 注因为旋转绕组直流电流可产生旋转磁场 故：实际定转子绕组电流--交流 变换到m-t绕组电流--直流 异步机定转子磁场转速均为ω1--定转子电流空间向量均可等效为MT分量 M以转子磁场定向： Ψ方程 Ψrm=Lrirm+ Lmism=Ψr (1) Lr 转子自感 Lm定转子互感 (2)Ψrt=Lrirt+ Lmist=0 定子ΨstΨsm方程略 转子M绕组： (3)urm=Rrirm + PΨr=0 （et=PΨr） 转子t绕组 (4) urt=Rrirt +ωsΨr=0 （ec=ωsΨr） 定转子绕组均为伪静止 转子绕组实际切割Ψr速度: ωc=ωs与ω1反向 Ψr的切割电势在T方向 -Ψr按ωc转90度,幅值ωcΨr Ψr的变压器电势在M方向 -与Ψr反向， 幅值pΨr 定子电势与电压方程方程略 Tem=np|ir×Ψr| =-np(irtΨr) (ω1方向) (1)(3)Tr=Lr/Rr: Ψr=[Lr/(1+TrP)]ism --励磁方程 (2)(5)： Tem=np(Lm/Lr)Ψrist --转矩方程(ω1方向) (2)(4)： ωs=(Lm/Lr)istRr /Ψr --转差方程 (1) Ψrm=Lrirm+ Lmism=Ψr (2) Ψrt=Lrirt+ Lmist=0 (3) urm=Rrirm + PΨr=0 (4) urt=Rrirt +ωsΨr=0 (5) Tem=-npΨr irt (ω1方向) 励磁方程： Ψr=[Lr/(1+TrP)]ism 转矩方程： Tem=np(Lm/Lr)Ψrist (代入转差方程) =(npTr/Lr)Ψr2ωs 转差方程： ωs=(Lm/Lr)Rrist/Ψr 定子电流中 ism相当直流机励磁电流If，励磁回路为一阶惯性 ist相当直流机电枢电流Id（转矩分量） 转差ωs与直流Δn相似,常作Ψristωs的耦合约束 动态电磁关系 与直流机相似 转子2短路绕组： M绕组--Ψr的阻尼绕组 使定子对Ψr的励磁为一阶惯性 电流irm= -PΨr/Rr