VoL.26 No.1 解仑等：交流励磁工频同步电机传动系统仿真及研制 ·107· 将(3)离散化，可以得到诸如乘法器、直角坐标/极 电机传动控制系统的速度响应和实际力矩电流， 坐标变换器及其反变换器、矢量旋转变换器等交 由仿真结果可以看出，在动态过程中，2电动机定 流励磁工频感应电机矢量控制系统中的多输入 子力矩电流在突加负载时仅有微小变化以提高 量的非线性控制环节离散仿真模型， 系统的响应速度，速度响应的超调量也比较小， 在此基础上可以对本系统进行仿真，结果如 并且2电机定子磁链比较平滑，未受动态过程的 图1和图2所示，其中图1和图2分别表示空载阶 影响，具有较强的鲁棒性 跃、亚同步速度突加负载时，交流励磁工频感应 600 400 (a) 380 500 360 400 340 320 300 瑕 0.5 1.5 2.53.5 4.5 5.5 0.5 1.5 2.53.5 4.5 5.5 t/s t/s 10 6) o (b) 5 0 0 -5 -5 -10 -10 0.5 1.5 2.53.5 4.5 5.5 0.5 1.52.53.54.55.5 t/s t/s 图1空载阶跃时的速度和力矩电流响应 图2亚同步速突加负载时的速度和力矩电流响应 Fig.1 Speed and torque current response during Fig.2 Speed and torque current response during the period the period of step without load set-point of sub-synchronized speed with abrupt load set-point 2控制系统结构 器，矢量旋转器，相到三相变换器，正弦函数发生 器，电压模型，光电编码器，测速发电机，接触式 整个控制系统结构如图3所示，其中包括：速 开关，裂解式变压器，输出电抗器，交流励磁工频 度给定，速度调节器，直流调节器，相电流调节 同步化调速电动机， 器，给定积分器，隔离放大器，减法器，功率因数 电流调节器分为两个部分：比例部分位于三 控制器，电压前馈控制器，触发控制器，矢量分析 相电流给定之后，直接构成相电流闭环，起调节 入 图3交流励磁工频同步化调速电机及矢量控制系统实物 Fig.3 AC excited grid frequency induction machine and its vector control systemV b L2 6 N O . l 解 仑等 : 交 流励 磁工 频 同步 电机 传动 系统 仿真 及研 制 将 (3 )离 散化 , 可 以得 到诸 如 乘法 器 、 直 角 坐标 /极 坐 标变 换器 及 其 反变 换 器 、 矢 量旋 转 变换 器 等 交 流 励 磁 工 频感 应 电机 矢量 控 制 系 统 中 的 多输 入 量 的非 线 性控 制 环 节离 散 仿 真模 型 . 在此 基 础 上可 以对 本系 统 进行 仿 真 , 结 果如 图 1和 图 2 所 示 . 其 中 图 1和 图 2 分别 表示 空 载 阶 跃 、 亚 同步速 度 突 加 负载 时 , 交流 励磁 工 频 感应 电机传 动 控制 系 统 的速 度 响应 和 实 际力矩 电流 . 由仿真 结果 可 以看 出 , 在动 态过 程 中 , 2 岸电动机 定 子 力 矩 电流 在 突 加 负 载 时 仅 有微 小变 化 以提 高 系 统 的响 应速 度 , 速 度 响 应 的超 调 量 也 比 较 小 , 并 且 2 “ 电机定 子 磁链 比 较 平 滑 , 未 受动 态 过 程 的 影 响`刀 , 具有 较 强 的鲁 棒 性 . (a) { 丫 0 ù n 1 àR ù 64 , ù八U 4 弓J ,内伟j, ǎ . 1月日 · 老侧瑕 5 2 . 5 3 , 5 4 . 5 5 . 5 t / s 0 . 5 1 . 5 2 , 5 3 . 5 4 . 5 5 . 5 t / S , o f不i — se - 一 一一 . — 一- 一〕 60543 10 0 ǎ ó J 月u · ì í侧圳 遥嘴钾书-50 5 2 . 5 3 . 5 4 . 5 5 . 5 0 . 5 1 . 5 2 . 5 3 . 5 4 . 5 5 . 5 t / s 图 2 亚 同步速 突 加负 载时 的速 度 和 力矩 电流响 应 F电 . 2 S P e de a n d ot qr u e e u r er n t er s op n s e d u r in g t h e P e ir o d o f s u卜 sy o c h m n is de s P e d w it h a b ur P t of a d se -t P o加 t 一ù、 à 川厂| | n 亡ù J ēU| 巡琪钾 t / s 图 1 空 载阶跃 时的速 度和 力 矩 电流 响 应 Fig · 1 S P e e d a n d ot qr u e c u r er n t erS P o n s e d u irn g t h e P e ior d o f s te P , d t h o u t le a d s e t , P o in t 2 控制 系统 结 构 整个 控 制系 统结 构如 图 3所 示 , 其 中包 括 : 速 度 给定 , 速 度 调 节器 , 直 流 调节 器 , 相 电流 调 节 器 , 给 定积 分器 , 隔 离放 大 器 , 减 法器 , 功 率 因数 控 制器 , 电压前 馈 控制 器 , 触发 控制器 , 矢 量分 析 器 , 矢量 旋转 器 , 相 到三 相变 换器 , 正弦 函 数 发 生 器 , 电压 模 型 , 光 电编 码器 , 测 速 发 电机 , 接 触 式 开关 , 裂 解式 变 压器 , 输 出电抗 器 , 交流 励磁 工 频 同步 化 调速 电动 机 . 电流 调节 器 分 为两 个 部分 : 比例 部 分位 于 三 相 电流给 定之 后 , 直 接 构 成相 电流 闭环 , 起 调节 图 3 交流 励磁 工频 同步 化 调速 电机 及 矢量控制 系统 实物 F 馆 . 3 A C e xc iet d g ir d fer q u e n cy in d u e “ o n m a e h in e a n d ist v e cot r e o n t or l : y s et 口