2、微；（2）矢量變換控制（TransVectorControl）3.解決問(wèn)題的思路矢量變換控制思路是1971年德國(guó)西門(mén)子公司F.Blaschke提出的“感應(yīng)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向的控制原理”以及美國(guó)的P.C.Custman和A.A.Clark共同提出的“感應(yīng)電機(jī)定子電壓的坐標(biāo)變換控制”，這兩種方法形成了目前得到普遍應(yīng)用的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。二.矢量變換控制的基本思路1.矢量變換控制的基本思路：磁場(chǎng)等效原則（1）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不一定非要三相對(duì)稱(chēng)繞組除了單相繞組，兩相繞組，三相繞組，四相繞組….等任意多相對(duì)稱(chēng)繞組，通以多相平衡電流，都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。a.圖
3、6-26（a），三相固定對(duì)稱(chēng)繞組A，B，C（空間相差120度），通以三相對(duì)稱(chēng)正弦交流電，相位相差120度，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以角速度旋轉(zhuǎn)。b.圖6-26（b），兩相固定對(duì)稱(chēng)繞組（空間相差90度），通以二相對(duì)稱(chēng)正弦交流電，相位相差90度，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。c.圖6-26（c），兩個(gè)匝數(shù)相等互相垂直的繞組M和T，分別通以直流電，產(chǎn)生位置固定的磁通，如果兩個(gè)繞組同時(shí)以同步速度旋轉(zhuǎn)，則磁通也隨之旋轉(zhuǎn)。如果（a），（b），（c）所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小和方向與速度都相同，就認(rèn)為三組繞組等效。二.矢量變換控制的基本思路ABCABCiAiBiCFωs??F?i??i
4、?ωs圖6-26b）兩相交流繞組圖6-26（a）圖6-26（c）1.直流電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理三.矢量變換控制原理分析2.異步電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理2.異步電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理2.異步電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理2.異步電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的原理矢量變換控制所需的矢量變換規(guī)律有三種：3相——2相變換（3/2變換）矢量旋轉(zhuǎn)變換（VR變換）直角坐標(biāo)——極坐標(biāo)變換（K/P變換）§5.2矢量變換規(guī)律§5.2矢量變換規(guī)律AN2is?N3iA??N3iCN3iBN2isβ60o60oB二.矢量變換（VR變換）2.旋轉(zhuǎn)變換三.直角-極坐標(biāo)變換（K/P變換）一.異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的
5、基本性質(zhì)前面分析的異步電動(dòng)機(jī)單變量數(shù)學(xué)模型是在作了很強(qiáng)的假定條件下得到的。根據(jù)該模型出發(fā)去設(shè)計(jì)變頻調(diào)速系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)性能必然不會(huì)十分滿意。為了進(jìn)一步提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能，就必須從異步電動(dòng)機(jī)的多變量數(shù)學(xué)模型入手。總的來(lái)說(shuō)，異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型有四個(gè)方面的性質(zhì)：§5.3異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速需要進(jìn)行電壓(電流)和頻率的協(xié)調(diào)控制,所以有電壓和頻率兩個(gè)獨(dú)立的輸入變量;因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)通過(guò)定子供電,磁通和轉(zhuǎn)速的變化是同時(shí)進(jìn)行的,為了獲得良好的動(dòng)態(tài)性能,還應(yīng)對(duì)磁通進(jìn)行控制,所輸出的變量除了轉(zhuǎn)速外,還應(yīng)包括磁通.因此異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)
6、多輸入多輸出系統(tǒng).1.多變量2.強(qiáng)耦合異步電動(dòng)機(jī)的電壓(電流),頻率,磁通,轉(zhuǎn)速又互相都有影響,所以異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型又是強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng),主要的耦合是繞組之間的互感聯(lián)系.3.非線性另外,異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩等于磁通乘電流,而轉(zhuǎn)速乘磁通就得到旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).由于它們是同時(shí)變化的,在數(shù)學(xué)模型中會(huì)含有兩個(gè)變量的乘機(jī)項(xiàng),因此異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是非線性的.4.高階再者,三相異步電動(dòng)機(jī)定子有三個(gè)繞組,轉(zhuǎn)子也可等效為三個(gè)繞組,每個(gè)繞組產(chǎn)生的磁通都有自己的電磁慣性,再加上運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械慣性,異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階系統(tǒng).1.假設(shè)條件在研究異步電動(dòng)機(jī)的
7、多變量數(shù)學(xué)模型時(shí),經(jīng)常采用如下假設(shè):(1)忽略空間諧波,設(shè)三相對(duì)稱(chēng)(空間相差120度電角度),產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)沿氣隙圓周按正弦規(guī)律分布;(2)忽略磁路飽和,各繞組互感和自感都是恒定的;(3)忽略磁芯損耗;(4)不考慮頻率和溫度變化對(duì)繞組電阻的影響.然后可以列出由電壓方程組,磁鏈方程組,轉(zhuǎn)矩方程組和運(yùn)動(dòng)方程組組成的異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型.二.異步機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的數(shù)學(xué)模型上面講解的是矢量控制的基本概念以及矢量變換規(guī)律表明:三相異步電動(dòng)機(jī)可以等效地變換成類(lèi)似直流電動(dòng)機(jī)的模式,這樣就可以模仿直流電動(dòng)機(jī)去進(jìn)行控制.(1)參數(shù)解藕---
8、-互感消除異步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組和轉(zhuǎn)子三相繞組經(jīng)過(guò)3/2變換,變成等效的靜止坐標(biāo)系上的二相繞組.由于等效繞組兩軸垂直,它們之間沒(méi)有互感耦合關(guān)系.(2)交流→直流靜止
