三相异步电动机的矢量控制实现方法技术

一种三相异步电动机矢量控制的实现方法，其步骤如下：利用三相异步电动机的数学模型，在旋转坐标系下以

Realization of vector control for three-phase asynchronous motor

A method of vector control for three-phase asynchronous motor is presented in this paper. The steps are as follows: using the mathematical model of three-phase asynchronous motor, in the rotating coordinate system, the vector control of three-phase asynchronous motor is realized by using the vector control of three-phase asynchronous motor.

【技术实现步骤摘要】
三相异步电动机的矢量控制实现方法
本专利技术涉及三相异步电动机的矢量控制实现方法，具体涉及一种基于转子磁链定向的三相异步电动机矢量控制的实现方法。
技术介绍
在20世纪的大部分时间里，直流电机的励磁回路与电枢回路各自独立而具有优越的调速性能，高性能可调速传动一般采用直流电动机；而交流电机的定子回路与转子回路之间强耦合且具有多变量、非线性的特点，调速难度大，长期以来仅被限制在恒速传动领域，这种按调速的分工在当时已经为人们所公认的格局。直到20世纪七、八十年代，随着电力电子技术、计算机技术、变频调速技术的发展，才开辟了交流电气传动的新纪元。由于交流电机具有直流电机所无法媲美的优点，如结构简单、成本低、安全可靠、维修方便等，使得交流电气传动将逐步取代直流电气传动已是不争的事实。目前，矢量控制技术在交流电机高性能变频调速领域得到广泛研究与应用。这种控制方案都是基于动态模型的控制策略，并已经被人们所公认的高性能交流变频调速技术。矢量控制技术(VectorControl简称VC)首次由德国西门子公司的工程师F.Blaschke于20世纪70年代提出的，其基本思想是通过坐标变换，将定子电流按照转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相异步电动机矢量控制的实现方法，其特征是步骤如下：步骤1.利用三相异步电动机的数学模型在旋转坐标系下，以

【技术特征摘要】
1.一种三相异步电动机矢量控制的实现方法，其特征是步骤如下：步骤1.利用三相异步电动机的数学模型在旋转坐标系下，以为状态变量的三相鼠笼式异步电动机状态方程：式中，isd、isq为定子电流空间矢量在旋转dq坐标系下d轴与q轴的分量；usd、usq为电子电压空间矢量在旋转dq坐标系下d轴与q轴的分量；ψrd、ψrq为定子磁链矢量在旋转dq坐标系下d轴与q轴的分量；J为转动惯量；B为粘性摩擦系数；Tl为负载转矩；p表示微分算子；σ为漏感系数，Tr为转子时间常数，Tr＝Lr/Rr；步骤2.构建三相异步电动机矢量控制系统按照转子磁链定向的矢量控制系统，包括电机本体、空间矢量控制模块、旋转/静止变换C2r/C2s模块、三相/二相变换C3s/C2s模块、静止/旋转变换C2s/C2r模块、转子磁链及定子角速度计算模块、设定转子磁链模块、转子磁链PID调节模块AΨR、转速PID调节模块ASR、m轴电流分量PID调节模块ACMR、t轴电流分量PID调节模块ACTR；步骤2.1转子磁链及定子角速度计算模块该模块的输入变量包括定子电流的α轴分量isα、定子电流的β轴分量isβ以及转子角度ωr，输出变量包括转子磁链空间矢量位置角的正弦sinθ、转子磁链空间矢量位置角的余弦cosθ、转子磁链空间矢量模|ψr|以及电气角速度ωr；转子磁链空间矢量位置角的正弦sinθ与余弦cosθ分别作旋转/静止变换为C2r/C2s模块与静止/旋转变换C2s/C2r模块的输入；转子磁链空间矢量模|ψr|作为转子磁链PID调节模块AΨR的反馈量；电气角速度ωr作为设定转子磁链模块的输入；转子磁链的电压模型式中，ψrα、ψrβ为定子磁链矢量在静止坐标系下α轴与β轴的分量；isα、isβ为定子电流空间矢量静止坐标系下α轴与β轴的分量；usα、usβ为电子电压空间矢量在静止坐标系下α轴与β轴的分量；由转子磁链的电压模型可知，需要获得定子电压与定子电流的在静止坐标下的α轴与β轴的分量，由按照变换前后功率不变原则的三相-两相变换关系可得到：式中，iA、iB、iC分别为A、B、C三相的相电流；uA、uB、uC分别为A、B、C三相绕组的相电压；C3s/2s表示从三相静止坐标系变换到两相静止正交坐标系的变换矩阵,即步骤2.2转子磁链离散化计算模型设式(2)中的积分式如下：分别对上式进行离散化因此，转子磁链的离散化公式如下：转子磁链模转子磁链空间矢量位置角的正余弦式中，θ为转子磁链矢量的空间位置电角度；由式(9)可知，转子磁链空间矢量位置角的正切为对上式两边分别对时间求导，得解得静止坐标系下转子磁链的电流模型如下：为了解决由微分运算引入高频干扰的问题，将式(13)带入式(12)，得到步骤2.3给定转子磁链的模型为了充分利用铁心，同时为了获得与直流电动机一样的线性机械特性，基频以下采用恒转子磁链控制方式；基频以上，为了保持电压为额定值，转子磁链与定...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫庆辉，侯元祥，常晓恒，尹作友，张志强，刘闯，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21