矢量控制原理

控制目标是最大限度地利用风能和电网匹配(有效、无效、功率因数)最佳的电性能(动态、静态、稳定性、谐波)，三相异步电动机的物理模型、三相异步电动机的物理模型、坐标转换的基本思路，在前一节中把异步电动机的数学模型这个数学模型之所以复杂是因为有复杂的66感应矩阵，它表现了受磁链和磁链的影响的复杂关系。 因此，要简化数学模型，必须从简化链的关系开始。 图6-46的二极直流电机的物理模型，d，q，f，a，c，if，ic，励磁线圈，电枢线圈，(1)交流电机线圈的等效物理模型，(1)三相交流线圈，I I，1， b )二相交流绕组，与旋转的直流绕组等效直流电机模型，c )旋转的直流绕组，三相、二相坐标系和绕组电动势的空间矢量，电动势波形为正弦分布，三相总电动势和二相总电动势相等的情况下，两组绕组的瞬时电动势向轴的投影必须相等，在该前提下，匝数比如果将代入式(6-89 )、得到的(6-91 )、C3/2表示从三相坐标系到二相坐标系的变换矩阵，则(6-92 )、三相-二相坐标系的变换矩阵证明了在三相线圈没有y形连接零线的情况下，iA iB iC=0或iC=iAiB。 代入式(6-92 )和(6-93 )进行整理的结果，证明(6-94 )、(6-95 )根据采用的条件是电流转换阵列即电压转换阵列，同时也是交链磁通的转换阵列。 二相-二相旋转变换(2s/2r变换)，上图等效的交流电机绕组和直流电机绕组物理模型图b和图c中从二相静止坐标系到二相旋转坐标系m，t变换称为二相-二相旋转变换，简称2s/2r变换，其中s表示静止，r表示旋转。 两个坐标系一起画的话，如下图所示。 二相-二相旋转变换(2s/2r变换)、二相/2r变换式为矩阵形式，(6-96 )、(6-97 )是将二相旋转坐标系变换为二相静止坐标系的变换矩阵。 式中，二相旋转-二相静止坐标系的变换矩阵是式(6-96 )的两侧都乘以了变换矩阵的逆矩阵的矩阵，即，(6-98 )、(6-99 )中，将二相静止坐标系变换为二相旋转坐标系的变换矩阵，电压和交链磁通的旋转变换矩阵也与电流(磁力)旋转变换矩阵相同二相静止-二相旋转坐标系的变换矩阵，将矢量is和m轴的角度设为s，知道im、it，求is和s是直角坐标/极坐标变换，简称K/P变换。 直角坐标/极坐标变换(K/P变换)，显然，其变换式是(6-100 )、(6-101 )、三相异步电动机的二相坐标系上的状态方程式，作为异步电动机控制系统的研究和分析的基础的数学模型，过去经常使用矩阵方程式，但是最近采用状态方程式的形式增加了为了简单起见，这里只讨论二相同步旋转dq坐标系上的状态方程式，如果需要其他类型的二相坐标，只要稍微变换就可以得到。三相异步电动机的二相坐标系上的状态方程式1.-r-is状态方程式是前节式(6-103b )表示的dq坐标系上的交链磁通方程式，(6-103b )，(6-104 )式是任意的旋转坐标系上的电压方程式，(6-104 )，相对于同步旋转坐标系，dqs=1， 因为dqr=1-=s，也考虑到笼型转子内部短路，urd=urq=0，所以电压方程式是(6-112 )式(6-103b )的第三个， 可以从4式中求解，基于动态模型，转子磁链方向的矢量控制系统，矢量控制系统的基本想法是转子磁链方向的矢量控制方程式及其解耦合作用，转子磁链模型转速， 磁链闭环控制的矢量控制系统直接矢量控制系统磁链开环差型矢量控制系统间接矢量控制系统，异步电动机的坐标转换结构图3/2三相/二相转换； VR同步旋转变换M轴和轴(a轴)的角度、异步电机的坐标变换结构图、异步电机经过坐标变换与直流电机等价，所以可以模仿直流电机的控制策略得到直流电机的控制量，经过相应的坐标逆变换，控制异步电机因为进行坐标变换的是电流(表示电动势)的空间向量，所以将这样通过坐标变换实现的控制系统称