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图6.4 电动机转差频率矢量控制系统的仿真模型

6.2仿真条件

放大器 G1 G2 G3 放大倍数 35 0.15 0.0076

放大器 G4 G5 G6 放大倍数 2 9.55 9.55 图6.5转差频率矢量控制仿真模型放大器参数

转子磁链模型的计算参数设置：异步电动机电压为380V，50Hz的二对极（np?2），定子绕组电阻Rm?0.434?，Lm?0.003mH，转子绕组电阻Rr?0.815?，转子绕组漏感Lm?0.002mH，Lm?0.068mH，J=0.17Kg.m2，逆变器直流电源为

LS?Lm?Ls?0.072mH,LR?0.072mH510V，定子绕组电感为，漏磁系数为0.057,Tr?0.088。其中放

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大器G1、G2、G3、G4、G5、G6的放大倍数分别为35、0.15、0076、2、9.55、1/9.55。根据相关公式计算得到：

*Um?0.434*u1?0.056*0.072*u2*u3

Ut*?0.072*u1*u4?0.434*u2?0.056*0.072*u3

Ws*?u2/(0.087*u1)

仿真定转速为1500r/min时的空载启动过程，在启动后0.45s时加载T1=65N*M。该系统较复杂，容易出现收敛问题，经试用各种计算方法，最终选用步长算法ode5，步长取e-5。 6.3仿真结果

图6.5中的a、b、c、d分别反映了电动机在启动和加载过程中的转速、电流、电磁转矩和电压的变化过程，在启动中逆变器的输出电压逐步提高，转速上升，可是电流基本保持不变，为Is=35A，电动机以给定的最大电流启动。在0.24s时，转速稍有超调，然后稳定在1500r/min，电流也下降为空载电流，逆变器输出电压也减小了。电动机在加载后，电流和电压迅速上升，电动机转矩也随之增加，转速在略经调整后恢复不变。

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(a) (b)

(c) (d)

图6.5 系统启动加载响应过程

(a)转速响应 (b)定子A相的电流

(c)转子A相的电流 (d)电动机电磁转矩和负载转矩的给定 图6.6中的a、b、c、d、e、f反映了各控制模块输出信号波形的变

化，经2r/3s变换后的三相调制信号幅值和频率在调节过程中逐步增加，同时转速也随之逐步的升高，信号幅值的提高保证了电动机电流在启动过程中保持不变。图d和图f分别反映了电动机在启动过程中定子绕组产生的旋转磁场和电动机的转矩－转速特性。电动机在零状态启动时，电动机磁场有一个建立过程，在建立过程中磁场变化是不规则的，

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这也是引起了转矩的大幅度变化，在0.24s后磁场呈磁场的半径也有变化。改变励磁给定电流值im*，圆形旋转磁场的半径也有所变化。电动机的转矩－转速特性反映了经过矢量控制使电动机保持了恒转矩启动，而且改变了ASR的输出限幅it*，最大转矩能够调节。为了减少仿真需要的时间，仿真中减小了电动机的转动惯量，可是过小的转动惯量，容易使系统发生振荡，能够经过调节参数观察参数变化对系统的影响。仿真的结果表明采用转差频率控制的矢量系统具有良好的控制性能。

(a) (b)

（c） （d）

(c) (d)

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