基于矢量控制的雙饋電機(jī)調(diào)速性能研究.pdf

1、近年來，雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)因其低成本和高可靠性等特點已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交流調(diào)速領(lǐng)域。本文的.研究針對變頻器采用Back-to-Back變換器的雙饋電機(jī)矢量調(diào)速系統(tǒng)，矢量控制系統(tǒng)采用基于定子磁鏈?zhǔn)噶慷ㄏ虻碾p環(huán)控制。
　　 在本文所研究雙饋電機(jī)矢量控制調(diào)速領(lǐng)域，目前的文獻(xiàn)絕大部分采用了速度外環(huán)與無功外環(huán)控制模式。通過建模分析知道，控制系統(tǒng)目標(biāo)除了選擇速度外環(huán)與無功外環(huán)控制模式，還可以選擇速度外環(huán)與定子磁鏈外環(huán)控制模式，并且在常規(guī)的交流調(diào)速

2、系統(tǒng)中，磁鏈控制是十分重要的。但目前的文獻(xiàn)并沒有分析比較兩種控制模式各自的優(yōu)缺點。本文針對這一問題展開研究。
　　 通過理論分析，本文認(rèn)為電機(jī)在兩種控制模式都可以穩(wěn)定運行于各種工況。在不考慮電網(wǎng)電壓變化的情況下，本文認(rèn)為不論采用何種控制模式，電機(jī)定子磁鏈穩(wěn)態(tài)值只取決于轉(zhuǎn)矩電流大小。因此，定子磁鏈的穩(wěn)態(tài)工作點是隨轉(zhuǎn)矩電流的變換而變換。對于采用PI控制的定子磁鏈外環(huán)，如果磁鏈指令值與實際穩(wěn)態(tài)工作點不一致，將導(dǎo)致勵磁電流進(jìn)入限幅狀態(tài)。

3、此外，本文認(rèn)為無功外環(huán)控制模式可以實現(xiàn)雙環(huán)解耦控制，而定子磁鏈外環(huán)控制模式因為磁鏈穩(wěn)態(tài)工作點的變動不能實現(xiàn)解耦控制。
　　 針對采用定子磁鏈外環(huán)控制模式的缺陷，本文提出外環(huán)采用P控制模式。這樣可以避免因為指令值和工作點的不匹配導(dǎo)致勵磁電流進(jìn)入限幅狀態(tài)。本文在Matlab/Simulink下搭建了雙饋電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，通過在各種工況下兩種控制模式的仿真結(jié)果對比驗證了本文的理論分析。本文的實驗工作是在功率為4kW的雙饋調(diào)速系統(tǒng)上