异步电机矢量控制课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2014,年10月,9,日,异步电机的矢量控制,异,一、异步电动机的数学模型,二、异步电动机的矢量控制,三、总结,一、异步电动机的数学模型,一、异步电动机的数学模型,（1）三相动态模型,1、磁链方程,L,ms,-定子交链的最大互感值;,L,ls,-漏磁通,定子三相各绕组之间与转子三相各绕组之,间位置是固定的，互感为常值,一、异步电动机的数学模型（1）三相动态模型1、磁链方程,定、转子之间位置是变化的，,与,有关,磁链方程,定、转子之间位置是变化的，与有关,2、,电压方程,2、电压方程,3、转矩方程,4、运动方程,（2）正交坐标系下的动态模型,1、3/2坐标变换,3、转矩方程,变换前后总功率不变，可得,变换前后总功率不变，可得,逆变换,2、静止两相-旋转坐标变换（2s/2r）,逆变换2、静止两相-旋转坐标变换（2s/2r）,3、异步电机在静止两相正交坐标系中的动态模型,定、转子绕组的3/2变换：,电压方程,磁链方程,转矩方程,L,m,定转子同轴等效绕组间的互感,L,s,定子等效两相绕组自感,L,r,转子等效两相绕组自感,3、异步电机在静止两相正交坐标系中的动态模型,转子绕组,2r/2s,变换,2r/2s,电压方程,转子绕组2r/2s变换,磁链方程,转矩方程,4、,旋转正交坐标系下的动态数学模型,磁链方程,定子旋转变换阵为,转子旋转变换阵为,旋转坐标系下的电压方程,转矩方程,定子旋转变换阵为,（3）,正交坐标系下的状态方程,异步电机有四阶电压方程和一阶运动方程，需选取,五个状态变量1.,转速,；2.,定子电流,i,sd,和,i,sq,；3.转子电流,i,rd,和,i,rq,；4.定子磁链,sd,和,sq,；5.转子,磁链,rd,和,rq,以-,i,s,-,r,为状态变量,dq下的磁链方程,将电压方程,改写为,（3）正交坐标系下的状态方程改写为,笼型转子内部短路,=1-L,2,M,/L,S,/L,R,电机漏磁系数,笼型转子内部短路=1-L2M/LS/LR,整理可得状态方程,其中,T,r,转子电磁时间常数，,T,r,=,L,r,/R,r,。,整理可得状态方程,二、异步电机的矢量控制,坐标系下转子磁链旋转矢量,r,空间角度,，,d轴改成m轴，q轴改成t轴,m轴与转子磁链旋转矢量重合,代入上式,状态方程,二、异步电机的矢量控制,可得mt坐标系的旋转角速度,电磁转矩表达式,按转子磁链定向，将定子电流分解为励磁分量,i,sm,和转矩分量,i,st,，转子磁链,r,仅由励磁分量,i,sm,产生，而电磁转矩,T,e,正比于转子磁链和定子电流转矩分量的乘积,i,st,r,实现了定子电流两个分量的解耦。,可得mt坐标系的旋转角速度电磁转矩表达式按转子磁链定向，将定,总结,异步电动机按转子磁链定向控制实现了定子电流的转矩分量与励磁分量的解耦，便于利用直流电机的控制方式控制电机的运行状态，但是系统结构复杂，运算量较大。,总结,下步工作,学习在矢量控制中加入电流闭环控制的相关原理,制作IRMCF341电源供电部分，保证电源部 分输出正确的电压。,在IRMCF341微控制器8051中增加故障处理程序，保证故障类型的完整。,下步工作,异步电机矢量控制课件,