异步电机动力学1异步电机的运动方程.PDFVIP

第五章 异步电机动力学 §5-1 异步电机的运动方程 本章提要 一．异步电动机动态数学模型的性质 §5-1 异步电机的运动方程 直流电机的磁通由励磁绕组产生，可以在事先建 立起来而不参与系统的动态过程（弱磁调速除外）。 §5-2 矢量控制 因此，它的动态数学模型只有一个输入变量— 电枢电 §5-3 直接转矩控制系统 压，一个输出变量—转速。 §5-4 起动过程的动态分析（大作业） U 直流电机 n d 模型 输入变量—— 电枢电压 Ud ； 方法进行设计。 但是同样的理论和方法用来分析、设计交流调速 输出变量——转速 n ； 系统就不那么容易了，因为交流电机的数学模型和直 控制对象参数： 流电机数学模型相比有着本质的区别。 机电时间常数 TM ； 1. 异步电机进行变频调速时，需要进行电压（或电 电枢回路电磁时间常数 T ； a 流）和频率的协调控制，有电压 （或电流）和频率两 电力电子装置的滞后时间常数 T 。 s 种独立的输入变量。在输出变量中，除转速外，磁通 在工程上允许的一些假定条件下，直流电机可以 也是独立的输出变量。因为电机只有一个三相输入电 描述成单变量（单输入单输出）的三阶线性系统，可 源，磁通的建立和转速的变化是同时进行的，为了获 以应用经典的线性控制理论和由它发展来的工程设计 得良好的动态性能，希望对磁通施加某种控制，使它 在动态过程中尽量保持恒定，以便获得优良的转矩特 2. 在异步电动机中，磁通乘电流产生转矩，转速乘 性。因此，异步电机是一个多变量（多输入多输出） 磁通得到旋转电动势，由于它们都是同时变化的，在 系统，而电压（电流）、频率、磁通、转速之间又互 数学模型中就含有两个变量的乘积项，这样一来，即 相影响，所以它是强耦合的多变量系统，见图（5- 使不考虑饱和等因素，数学模型也是非线性的。 1）。 3. 三相异步电动机定子有三个绕组，转子也可等效 U (I ) A1 1 1 ψ 成三个绕组，每个绕组产生磁通时都有自己的电磁惯 图（5-1 ） 性，再加上运动系统的机电惯性和转速与转角的积分