三相異步電機(jī)最優(yōu)勵磁電流矢量控制.pdf

1、鑒于直流調(diào)速系統(tǒng)的局限性和交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性，隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)與微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)正處于快速發(fā)展之中。高性能矢量控制系統(tǒng)使得普通交流異步電機(jī)的控制性能已經(jīng)接近甚至超過了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，并且具有顯著的節(jié)能效果。目前廣泛應(yīng)用于異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)有恒頻壓控制方法、基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等等。本文所研究的是三相異步電機(jī)的矢量控制調(diào)速技術(shù)，與恒頻壓控制和直接轉(zhuǎn)矩控制相比，矢量控制具有動態(tài)性能優(yōu)

2、越和低速性能好等優(yōu)點。
　　本文對三相異步電機(jī)的靜、動態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，指出三相異步電機(jī)是一個強(qiáng)耦合、多變量的非線性系統(tǒng)。分析了矢量控制算法中最為關(guān)鍵的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)，同時討論了直接矢量控制與間接矢量控制的區(qū)別以及反饋、前饋兩種電壓解耦方法。
　　為了提高三相異步電機(jī)運(yùn)行的效率，研究了一種異步電機(jī)的最優(yōu)勵磁電流矢量控制算法，并以j-k坐標(biāo)定向作為工具來實現(xiàn)。j-k坐標(biāo)軸的定向角度超前傳統(tǒng)的d-q坐標(biāo)軸45°。因此當(dāng)三

3、相定子電流經(jīng)過Clarke變換和Park變換后，輸出轉(zhuǎn)矩就受到j(luò)軸和k軸方向電流的控制。在電機(jī)輸出相等電流的情況下，該方法能夠提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
　　對傳統(tǒng)矢量控制以及最優(yōu)勵磁電流矢量控制進(jìn)行了實驗研究。實驗系統(tǒng)硬件部分主要針對過流過壓保護(hù)電路、功率管驅(qū)動電路、速度以及相電流采集電路。軟件部分主要給出了最優(yōu)勵磁電流矢量控制各部分的算法模塊。實驗結(jié)果驗證了最優(yōu)勵磁電流矢量控制算法在低速時運(yùn)行狀態(tài)良好，并且在空載或輕載下具有一定的節(jié)