转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真研究 下载本文

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(e) (f)

(e) (f)

图6.6 系统各个模块的波形图

(a)计算得到的转差频率给定 (b)逆变器的调制频率 (c)转子的角度 (d)定子磁链的轨迹

(e)SPWM的三相调制信号 (f)转矩的转速特性

经过观察图形能够知道在t=0.24s时,电动机的转速达到给定的1500rpm,而定子电流、转子电流、电磁转矩、计算得到的转差频率给定、逆变器调制频率都有一个快速的降落,一段时间之后,就会重新达到稳态。

这是因为在电动机未达到给定的转速时,电动机是处于加速的状态,在转速刚刚达到给定值时,则需要一个减速刹车的过程,此时转子电流和定子电流的波形有一个迅速的减小,从而使电磁转矩Te下降,又因为此时基本保持 Te与ws 的正比关系且?s*????1*,因此?s*和?1*波形在这个时间段也有很明显的降落。

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7 结束语

根据转差频率矢量控制的基本概念以及系统的原理框图等,建立转差频率矢量控制的异步电动机系统的仿真模型,并进行了试验的仿真研究。在实验的过程中发现:系统中PI调节器的比例系数K1、积分系数K2与坐标变换模块输出信号的放大系数需要密切的配合调节,当偏差较大时,调节K1,达到快速减少偏差的目的;当偏差达到要求后,调节K2,这样能够消除稳态误差。同时需要配合调节坐标变换模块的输出信号的放大系数,这样才能保证PWM发生器输出正确的三相调制信号波形。另外由于在该模型中,为了减小仿真的运行时间,采用减小电动机的转动惯量的方法,可是过小的转动惯量容易使系统发生严重的振荡,经过本文采用的模型能够调节参数来观察参数变化对系统的影响,从试验结果能够看出转差频率控制的矢量控制系统具有良好的静态和动态控制性能,充分的验证了在异步电动机矢量变换数学模型的基础上建立仿真模型的正确性以及具有良好的控制性能。因此异步电动机调速系统仿真对于开发和研究调速系统有着特别重要的意义。

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