速r计算转子磁链,三相定子电流经3s2r变换得到定子电流的励磁分量ism和转矩分量ist。
并由异步电动机的矢量控制方程式:
Te
P
LmLr
istr
s
LmistTrr
6
r
Tr
Lmp
1
ism
通过矢量控制方程(6),可以计算电动机转差S和定子频率1(1S),电动
机转子磁链r。
从矢量控制方程式中可以看到,在保持转子磁链r不变的控制下,电动机转矩直接受
定子电流的转矩分量i1t控制,并且转差S可以通过定子电流的转矩分量i1t计算,转子磁链
r也可以通过定子电流的励磁分量i1m来计算。在系统中以转速调节器ASR的输出为定子
电流的转矩分量i1t,并通过计算得到转差S。如果采取磁通不变的控制,则pr0,由
式(6)可得:rLmi1m,si1tTri1m。
由于矢量控制方程得到的是定子电流的励磁分量,而本系统采用了电压型逆变器,需要相应的将电流控制转换为电压控制,其变换关系为
usmRsi1m1Lsist
7
ust1LsismRsLspis1t
8
f式中,usm、ust为定子电压的励磁分量和转矩分量;为漏磁系数,1LmLsLr。usm、ust经过二相旋转坐标系三相静止坐标系的变换(2r3r),得到SPWM逆变器的
三相电压控制信号,并控制逆变器的输出电压。
3.基于Simuli
k的转差频率控制的矢量控制系统模型的建立
根据转差频率控制的异步电动机矢量控制调速系统的原理,先行设计转速调节器、PI调节器、函数运算、二相三相坐标变换、PWM脉冲发生器等环节。
3.1转速调节模块
转速调节器模块仿真模型如图3所示:
图3转速调节器模块其中给定环节有定子电流励磁分量im和转子速度
。放大器G1、G2和积分器组成了带限幅的转速调节器ASR。根据角频率,经过转速调节器得到转矩电流的给定值。
3.2函数运算模块函数运算模块的仿真模型如图4所示:
图4函数运算模块
它是根据定子电流的励磁分量im和it,通过函数f(u)计算得到转差s,然后经过和转子频率m相加得到定子频率1,根据定子频率和矢量转角的关系,对1进行积分,最终得到定子电压矢量转角theta。3.3坐标变换模块
f图5坐标变换模块其中,dq0toabc模块的搭建主要是根据坐标变换公式,利用Simuli
k里的数学函数模块搭建而成,其主要功能是实现两相旋转坐标系至三相静止坐标系的变换,其输出是三相PWM变换器的三相调制信号,最后触发逆变器的功率管得到拖动异步电动机所需的三相交流电源,完成闭环的控制过程。
3.4转差频率控制的矢量控制系统仿真模型
图6转差频率控制的矢量控制系统仿真模型
4.仿真结果
该仿真模型中,各r