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矢量控制免費(fèi)2008年11月28日1第一頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日2主要內(nèi)容異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)牽引電機(jī)為什么需要矢量控制?交流電動(dòng)機(jī)的等效直流電動(dòng)機(jī)繞組物理模型牽引電機(jī)矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日3直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型只有一個(gè)輸入變量——電樞電壓和一個(gè)輸出變量——轉(zhuǎn)速勵(lì)磁電流(磁通)與電樞電流可分別獨(dú)立控制SNABabf1f2cdA,B為電刷第三頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日4異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型輸入量:電壓(電流)與頻率輸出量:轉(zhuǎn)速與磁通異步電動(dòng)機(jī)的電壓(電流)、頻率、磁通、轉(zhuǎn)速之間又相互影響所以是異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)強(qiáng)耦合的多變量(多輸入、多輸出)系統(tǒng),同時(shí)也是一個(gè)非線性系統(tǒng)!第四頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日5第五頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日6為什么鐵道車(chē)輛要采用矢量控制?空轉(zhuǎn)/滑行再粘著控制的需要接觸網(wǎng)電壓、車(chē)輛重量變化時(shí),要求電機(jī)力矩控制的響應(yīng)速度要快
轉(zhuǎn)差頻率控制的響應(yīng)速度:100~300ms 矢量控制:數(shù)十ms有效抑制再生失效的需要 “牽一發(fā)而動(dòng)全身”第六頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日7異步電機(jī)等效電路第七頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日8空轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí),電機(jī)電流的控制(U/f一定,轉(zhuǎn)差頻率控制)最終整定值減少定子電流定子電流轉(zhuǎn)矩分量lq一時(shí)減少定子電流勵(lì)磁分量ld電動(dòng)機(jī)電流第八頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日9轉(zhuǎn)差頻率控制時(shí)的Torque電流和勵(lì)磁電流的變化第九頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日10空轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí),電機(jī)電流控制
(矢量控制)只減小定子電流的轉(zhuǎn)矩分量相位角通過(guò)演算設(shè)定勵(lì)磁電流不變電機(jī)電流相位瞬時(shí)切換第十頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日11轉(zhuǎn)差頻率控制與矢量控制的比較第十一頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日12矢量控制的基本思路通過(guò)坐標(biāo)變換,將異步電動(dòng)機(jī)等效成直流電動(dòng)機(jī),模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制策略,實(shí)現(xiàn)將異步電動(dòng)機(jī)像直流電動(dòng)機(jī)一樣的控制!第十二頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日13交流電動(dòng)機(jī)繞組和等效直流電動(dòng)機(jī)繞組的物理模型等效原則:不同坐標(biāo)系下,產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)完全一樣!第十三頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日142.坐標(biāo)變換和變換矩陣異步電機(jī)控制要素的分解坐標(biāo)變換三相→兩相變換(3/2變換,Clark變換)靜止→旋轉(zhuǎn)變換(2s/2r變換,Park變換)第十四頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日15三相-兩相坐標(biāo)變換(3/2變換)第十五頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日16三相-兩相變換矩陣寫(xiě)成矩陣的形式:第十六頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日172.坐標(biāo)變換和變換矩陣三相→兩相變換
變換前后總功率不變,則有所以:第十七頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日18兩相-兩相旋轉(zhuǎn)變換(2s/2r變換)第十八頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日19所以:第十九頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日20牽引異步電機(jī)矢量控制框圖第二十頁(yè),共二十二頁(yè),2022年,8月28日2008年11月28日21轉(zhuǎn)矩增大一
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