可以想象，矢量控制交流变压变频调速系统的动、静态特性完全能够与直流调速系统相媲美。若选择转子磁链Ψ2矢量方向为M轴方向，就有下列矢量控制的基本方程式成立图7-5异步电动机矢量变换控制系统图式中：T2=Llr/Rr为转子励磁时间常数。此外，它必须直接或间接地得到转子磁链在空间上的位置，才能实现定子电流解耦控制，因此，在这种矢量控制系统中需要配置转子位置或速度传感器，这也给许多应用场合带来不便。......
2023-06-25
矢量控制方程构建及应用
【摘要】：式和式构成矢量控制基本方程式，定子电流解耦成ism和ist两个分量，ist为励磁电流分量，ψr为转子磁链。在这种情况下，常利用矢量控制方程中的转差公式，构成转差型的矢量控制系统，又称间接矢量控制系统。矢量控制的实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度和磁场两个分量进行独立控制。
矢量控制（VC）变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流iA、iB、iC通过三相/二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流iα与iβ，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流im、it（im相当于直流电动机的励磁电流；it相当于与转矩成正比的电枢电流），把上述等效关系用结构图的形式表示出来，如图2-8所示。从整体上看，输入为A、B、C三相电压，输出为转速ω，是一台异步电动机。从内部看，经过3/2变换和同步旋转变换，变成一台由im和it输入、由ω输出的直流电动机。
既然异步电动机经过坐标变换可以等效成直流电动机，那么，模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，就能够控制异步电动机了。
由于进行坐标变换的是电流（代表磁动势）的空间矢量，所以这样通过坐标变换实现的控制系统就叫做矢量控制系统（Vector Control System，VCS），控制系统的原理结构图如图2-9所示。
图2-8 异步电动机的坐标变换结构图
图2-9 矢量控制系统原理结构图
反馈信号可以分为电流反馈和速度反馈。电流反馈用于反映负载的情况，使直流信号中与转矩对应的分量It能够随着负载变化，从而模拟出类似于直流电动机的工作状态。速度反馈反映实际转速与给定值之间的差异，并且以最快的响应速度进行校正，提高系统的动态性能。式（2-38）和式（2-39）构成矢量控制基本方程式，定子电流解耦成ism和ist两个分量，ist为励磁电流分量，ψr为转子磁链。
在磁链闭环控制的矢量控制系统中，转子磁链反馈信号是由磁链模型获得的，其幅值和相位都受到电动机参数时间常数Tr和电感Lm变化的影响，造成控制的不准确性。
鉴于此，很多人认为，与其采用磁链闭环控制而反馈不准，不如采用磁链开环控制，系统反而会简单一些。在这种情况下，常利用矢量控制方程中的转差公式，构成转差型的矢量控制系统，又称间接矢量控制系统。
矢量控制的实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度和磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
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2023-06-25
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2023-06-28
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2023-06-19
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