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毕业设计精品]交流电机矢量控制技术研究与仿真.doc

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毕业设计精品]交流电机矢量控制技术研究与仿真.doc

能力拓展训练说明书I摘要异步电动机具有非线性、强耦合、多变量的性质,要获得良好的调速性能,必须从其动态模型出发,分析异步电动机的转矩和磁链控制规律,研究高性能异步电动机的调速方案。矢量控制就是基于动态模型的高性能的交流电动机调速系统的控制方案之一。所谓矢量控制,就是通过矢量变换和按转子磁链定向,得到等效直流电动机模型,在按转子磁链定向坐标系中,用直流电动机的方法控制电磁转矩与磁链,然后将转子磁链定向坐标系中的控制量经变换得到三相坐标系的对应量,以实施控制。本次能力强化训练根据异步电动机矢量控制的基本原理,基于MATLAB软件构造了按转子磁场定向的矢量控制系统的仿真模型。通过SIMULINK仿真试验验证了模型的正确性,结果表明所建立的调速系统具有良好的动态性能,实现了系统的解耦控制。关键词异步电动机解耦矢量控制SIMULINK仿真能力拓展训练说明书II目录1交流变频调速基本原理111异步电动机旋转原理112异步电动机变频调速213变压变频协调控制4131基频以下调速4132基频以上调速714脉冲宽度调制(PWM)技术72异步电动机矢量控制原理821基本公式822解耦问题923空间矢量的坐标变换9231三相静止坐标系和两相静止坐标系的变换简称3S/2S变换9232两相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换简称2S/2R变换10233三相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换1024间接矢量控制系统113SIMULINK仿真及分析1231SIMULINK仿真图1232仿真波形及分析134心得体会15参考文献16能力拓展训练说明书1交流电机矢量控制技术研究与仿真1交流变频调速基本原理11异步电动机旋转原理NN0NFI图11异步电动机旋转原理图异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。首先磁场以N0转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子电流,随后通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力,最后电磁力使转子绕组以转速N旋转,方向与磁场旋转方向相同1)旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。这三个交变磁场应满足A)在空间位置上互差2Π/3RAD电度角。这一点,由定子三相绕组的布置来保证B)在时间上互差2Π/3RAD相位角(或1/3周期)。这一点,由通入的三相交变电流来保证2)电动机转速产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此,转子的转速N必

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