電機(jī)矢量控制系統(tǒng)及其節(jié)能化研究.pdf

1、矢量控制通過測量異步電動機(jī)定子電流矢量，并利用坐標(biāo)變換原理將三相交流矢量轉(zhuǎn)交為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的直流分量，再根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機(jī)的勵磁、轉(zhuǎn)矩兩電流分量進(jìn)行控制，最終達(dá)到控制異步電動機(jī)調(diào)速的目的。矢量控制實(shí)際上就是將電機(jī)的磁鏈與轉(zhuǎn)矩解耦，再獨(dú)立設(shè)計兩者的調(diào)節(jié)器，以實(shí)現(xiàn)對交流電機(jī)的進(jìn)行類似于直流電機(jī)的高性能調(diào)速。矢量控制的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、動態(tài)性能好的優(yōu)點(diǎn)。本文研究的是以TMS320F2812為核心的變頻調(diào)速系統(tǒng)及系統(tǒng)的節(jié)

2、能化設(shè)計。
　　 文章首先介紹了異步電機(jī)模型的搭建和矢量控制的基本原理。利用異步電機(jī)的模型在MATLAB/SIMULINK中建立起磁場定向矢量控制的整體結(jié)構(gòu)，通過大量的仿真驗證了矢量控制的調(diào)速系統(tǒng)的正確性與穩(wěn)定性。在硬件方面，設(shè)計了以DSP為核心的控制電路以及以IPM為核心的功率電路，文中對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，功率電路，以及電流檢測電路，電壓檢測電路，電源模塊和保護(hù)電路都做了簡要的介紹。在軟件方面，利用C語言編寫了異步電機(jī)矢量控制程

3、序，文中對程序的磁鏈觀測子模塊，PI調(diào)節(jié)子模塊，電壓空間矢量PWM(SVPWM)子模塊，電流檢測采樣子模塊，轉(zhuǎn)速采樣子模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。所有程序在實(shí)驗臺上調(diào)試通過。
　　 文章接著在矢量控制的基礎(chǔ)上介紹了最小損耗控制技術(shù)的背景，針對于矢量控制的電機(jī)變頻系統(tǒng)在輕載時運(yùn)行于額定磁鏈造成了能量浪費(fèi)的問題，首先推導(dǎo)出計算鐵損耗影響的異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在MATLAB/SIMILINK中建立了考慮鐵損耗的異步電機(jī)的矢量控制的數(shù)學(xué)模型。