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掌握矢量控制的基本要领,

【摘要】:矢量控制方程表明,可以通过定子电流的励磁分量控制转子磁链,并通过定子电流的转矩分量控制电动机转矩,使异步电动机像直流电动机一样,能分别控制磁场和转矩。在动态中只要电流的励磁分量im不变,气隙磁通就不变,电动机转矩仅由电流的转矩分量控制,在电流的约束条件下可获得最大转矩,使系统的调节过程加快,使电动机有良好的动、静态性能。图4.11 矢量控制的基本思路

三相异步电动机经过坐标变换可以等效为一个旋转坐标系上的二相电动机模型,如果旋转坐标系的旋转速度是同步速,则定子两相绕组和转子两相绕组的电压和电流为直流,在旋转二相坐标系上的模型就具有直流电动机的性质,直轴绕组与交轴绕组没有耦合。如果将旋转坐标系d轴定向在转子全磁链Ψr的方向上,则可以得到异步电动机的矢量控制方程。矢量控制方程表明,可以通过定子电流的励磁分量控制转子磁链,并通过定子电流的转矩分量控制电动机转矩,使异步电动机像直流电动机一样,能分别控制磁场和转矩。因此,矢量控制的基本思路如图4.11所示。在直流控制模式部分,比照直流电动机的励磁和转矩控制方法,即在基速以下恒励磁控制,在基速以上弱磁控制,由励磁给定模块根据实际转速,按基速以下和基速以上给定定子电流励磁分量im,以转速调节器输出为定子电流的转矩分量it,控制imit的方法和直流电动机的励磁控制和转矩控制方法一样。在交流变换和控制部分,经过2r/2s、2s/3s变换将直流控制分量imit变换为三相电流给定值iAiBiC,然后再经过电流控制变频器控制异步电动机的三相电流,并且在调速时随转速变化自动调节三相电流的转矩分量,保持励磁分量不变。在动态中只要电流的励磁分量im不变,气隙磁通就不变,电动机转矩仅由电流的转矩分量控制,在电流的约束条件下可获得最大转矩,使系统的调节过程加快,使电动机有良好的动、静态性能。

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图4.11 矢量控制的基本思路