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《異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)建模與仿真》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2011年第l期安徽冶金13異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的建模與仿真江輝陳飛(1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司2.安徽工業(yè)大學(xué))摘要介紹了異步電機(jī)空間矢量坐標(biāo)交換及其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用SIMULINK構(gòu)建了異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并通過仿真研究了矢量控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。關(guān)鍵詞異步電機(jī)矢量控制SIMIINK仿真ASimulationoftheVectorControlSystemofAsynchronousMotorJiangHuiChertFei(1.MaanshanIron&SteelCo.Ltd.
2、2.AnhuiUniversityofTechnology)AbstractThecoordinatetransformationinvectorspaceandmathematicalmodelofasynchronousmotorareintro—duced.AsimulationmodelofthevectorcontrolsystemhasbeenestablishedusingSIMULINKsoftwarepackageandthedynamiccharacterlsticsofthev
3、ectorcontrolsystemhasbeenstudiedthroughsimulation.KeyWOrdsasvnchrOnOusmotorvectorcontrolSlMULINKsimulation0前言轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)化為直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制模式,通過對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的變換來實(shí)現(xiàn),這就是矢量控制的思隨著電力電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,促進(jìn)了交流異步電機(jī)取代直流電機(jī)成為工業(yè)傳動(dòng)的想。主體,而矢量控制理論是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)異步電機(jī)通過控制定子磁熱的模型值大小之一,由于交流異步電機(jī)是一高階的
4、、非線性、強(qiáng)耦或控制轉(zhuǎn)子磁熱F的模值及他們的空間位置,就能合的多變量系統(tǒng)。在矢量控制的理論下通過坐標(biāo)變達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的??刂艶s的模值大小,或換,可以消除瞬變過程中的周期性時(shí)變系統(tǒng)和降低控制F的模值大小,可以通過控制各相電流的幅值方程階數(shù),從而簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型??梢酝ㄟ^對(duì)磁鏈的大小來實(shí)現(xiàn),而在空間位置角、,可以通過控制控制改善電機(jī)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能,目前矢量控制已成各相電流瞬時(shí)相位來實(shí)現(xiàn)。在兩相繞組a、B中通兩為國(guó)際上變頻領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的控制技術(shù)之一。相正弦電流i、i。產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以作為異步電筆者
5、采用異步電機(jī)基于兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)機(jī)三相交流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的等效。。。=Aliabc,A為變學(xué)模型,結(jié)合坐標(biāo)變換,利用MATLAB軟件中的動(dòng)換矩陣。也就是說電機(jī)在三相ABC坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)態(tài)仿真工具SIMULINK,建立了異步電機(jī)帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)模型可以用a8兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型來等環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并效。a8是靜止坐標(biāo)系,可以經(jīng)過引入變換A,得到給出了仿真結(jié)果。MT坐標(biāo)系(同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系)。iMT—A2i0一A2A1ib(1)1矢量控制的描述直流電機(jī)的模型可以用MT坐標(biāo)系來等效,T
6、任何調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)是控制和調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)繞組上的電流等效電樞繞組電流分量,M繞組上的速,轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過轉(zhuǎn)矩的控制來實(shí)現(xiàn)的,交流異電流等勵(lì)磁電流分量。這樣將直流標(biāo)量作為電朵的步機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)系比較復(fù)雜的,通過對(duì)交流電機(jī)控制量,然后又將其變換成交流量去控制交流電機(jī)作者簡(jiǎn)介:江輝,工程師,安徽省馬鞍山市(243000)馬鋼車輪公司14ANHUIMETALLURGY2011年第i期的運(yùn)行,均是通過矢量坐標(biāo)變換來實(shí)現(xiàn)的,因此將這UMT—ZM.riMT種控制系統(tǒng)稱為矢量變換控制系統(tǒng)。2.4按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的異步電
7、機(jī)矢量控制系統(tǒng)的方程式2矢量控制系統(tǒng)的描述及數(shù)學(xué)模型1Ti=isT()2.1異步電機(jī)的在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型電壓方程為:一赫sM(6)2—+I似SLABSLACSLAaSLAI~S工^cSIlⅡS硒j+L比sLBCSLBaSL髓sLBcS一一△=丁r△(7)llLr.ASL(sRC+I盯:sLGSL凸sLsll厶AsL出sLaCSLa十厶asLabsLs以上方程表明的物理意義是,轉(zhuǎn)子磁鏈唯IlI從sLuuSLhCSLSLb+IA,bSLbtS匿I一由定子電流矢量的勵(lì)磁電流分量i產(chǎn)生,與定子LI
8、SL出SLSLeasLobSLc十L∞電流矢量的轉(zhuǎn)矩電路分量i無關(guān),這充分說明了異運(yùn)動(dòng)方程和轉(zhuǎn)矩方程為:1,●●步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)按轉(zhuǎn)子全磁鏈定向可以實(shí)現(xiàn)磁+(2)通和轉(zhuǎn)矩電流的完全解耦;還表明了,和i。之間dot(3)的傳遞函數(shù)是一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié),當(dāng)i為階躍變化叫r(3)時(shí),的變化要受到勵(lì)磁慣性的阻撓,按時(shí)間常2.2異步電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系(aB)下的數(shù)學(xué)模數(shù)T,呈指數(shù)規(guī)律變化,這和直流電機(jī)勵(lì)磁繞組的慣型性作用是一致的引。LR。+L9dSOLS0ZfOR+L,dSO