素面火学 Xinjiang University 电气工程学院运动控制系统 电力拖动自动控制象统 第六章 基于动态模型的 异步电动机调速系统
电力拖动自动控制系统 第六章 基于动态模型的 异步电动机调速系统
亲群大学 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 基于动态模型的异步电动机调速 依据动态性能 怎样获得 非线性 高动态调 速性能？ 异步电动机 分析转矩和 强耦合 磁链控制规律 多变量 研究调速方案 已经获得成熟应用的两种基于动态 模型的高性能交流电动机调速系统： 夫量控制和直接转矩控制
基于动态模型的异步电动机调速 异 步 电 动 机 非线性 强耦合 多变量 怎样获 得 高动态 调 速性能？ 依据动态性能 分析转矩和 磁链控制规律 研究调速方案 已经获得成熟应用的两种基于动态 模型的高性能交流电动机调速系统： 矢量控制和直接转矩控制
新原大岸 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 基子动态模型的异步电动机调速 失 量控制 矢量变换 等效直流 电动机模型 转子磁链 定向 模仿直流 电动机控制
基于动态模型的异步电动机调速 矢量变换 转子磁链 定向 等效直流 电动机模型 模仿直流 电动机控制 矢 量 控 制
嘉红火学 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 基于动态模型的异步电动机调速 直接转矩控制 转矩偏差 根据当前定 子磁链关量 所在的位置 子电压矢量 选取合适定 定子磁链幅 值偏差 实施控制
基于动态模型的异步电动机调速 转矩偏差 定子磁链幅 值偏差 根据当前定 子磁链矢量 所在的位置 实施控制 直 接 转 矩 控 制 选 取 合 适 定 子 电 压 矢 量
新藤大岸 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 异步电动机动态数学模型的性质 异步电动机三相数学模型 √坐标变换 /异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型 异步电动机在正交坐标系上的状态方程 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 √异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统 √直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
内 容 提 要 ✓异步电动机动态数学模型的性质 ✓异步电动机三相数学模型 ✓坐标变换 ✓异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型 ✓异步电动机在正交坐标系上的状态方程 ✓异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 ✓异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统 ✓直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
亲原火学 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 异步电动机动态敏学模型的性质 电磁耦合 直 交 电流与磁通 无法单独 是机电能 流流 对磁通 相乘产生转矩 进行控制 量转换的 电 电 必要条件 动 动 转速与磁通相乘 机 机 得到感应电动势 结构 不同 工作原 表达式差 理不同 异很大
异步电动机动态数学模型的性质 直 流 电 动 机 交 流 电 动 机 电磁耦合 是机电能 量转换的 必要条件 电流与磁通 相乘产生转矩 转速与磁通相乘 得到感应电动势 结构 不同 表达式差 异很大 工作原 理不同 无法单独 对磁通 进行控制
新庭火学 电气工程学院一运动控制系统 Xinjiang University 异步电动机动态数学模型的性质 气隙磁通 电枢绕组 励磁绕组 励磁电流和电枢电流单独可控 励磁和电枢绕组各自产生的 磁动势在空间无交叉耦合
异步电动机动态数学模型的性质F2 F1 A2 A1 励磁绕组 电枢绕组 气隙磁通 产 生
亲原火学 电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 异步电动机动态盘学模型的性质 电枢绕组 励磁绕组 电磁转矩正比 保持励磁电流恒定 于磁通与电枢 只通过电枢电流来 电流的乘积 控制电磁转矩
异步电动机动态数学模型的性质 F2 F1 A2 电 A1 枢 绕 组 励 磁 绕 组 电磁转矩正比 于磁通与电枢 电流的乘积 保持励磁电流恒定 只通过电枢电流来 控制电磁转矩
电气工程学院运动控制系统 Xinjiang University 异步电动机动态熬学模型的性质 三高阶 非线性 强耦合 三相绕组 存在 动态模型 交叉耦合 每个绕组 电压/电流 独立 都有其 电磁惯性 再考虑运 动系统的 机电惯性 变压变频调速 协调控制 输入 变量 转速与 转角的积 78 输 分关系等 异步电功机 出变 量
异步电动机动态数学模型的性质 动态模型 高阶 强耦合 非线性 变 压 变 频 调 速 协 调 控 制 电压/电流 频率 独立 输入 变量 输 出 变 量 转速 磁通 异步电动机 三相绕组 存在 交叉耦合 每个绕组 都有其 电磁惯性 再考虑运 动系统的 机电惯性 转速与 转角的积 分关系等
系庭大学 Xinjiang University 电气工程学院运动控制系统 异步电动机的三相数骨模型 假设： >忽略空间谐波 >无论异步电动机转子 三相绕组对称 是绕线型还是笼型 磁动势沿气隙 均可等效成三相绕线转子 按正弦规律分布 并折算到定子侧 >忽略磁路饱和 折算后定子和转子 各绕组的自感 绕组匝数相等 和互感是恒定 >忽略铁心损耗 >异步电动机三相绕组可是Y >忽略频率变化 连接，也可以是△连接 和温度变化 若三相绕组为△连接，可先用 对绕组电阻 △一Y变换，等效为Y连接按Y 的影响 连接进行分析和设计
异步电动机的三相数学模型 假设： ➢忽略空间谐波 三相绕组对称 磁动势沿气隙 按正弦规律分布 ➢忽略磁路饱和 各绕组的自感 和互感是恒定 ➢忽略铁心损耗 ➢忽略频率变化 和温度变化 对绕组电阻 的影响 ➢无论异步电动机转子 是绕线型还是笼型 均可等效成三相绕线转子 并折算到定子侧 折算后定子和转子 绕组匝数相等 ➢异步电动机三相绕组可是Y 连接，也可以是Δ连接 若三相绕组为Δ连接，可先用 Δ—Y变换，等效为Y连接按Y 连接进行分析和设计