电力电子电机控制系统仿真技术 洪乃刚 PPT

1、sf21sf21sf21sfsfrrf2rf)(rsf21rFF )(1r)(31)32cos()32cos(cos32)32sin()32sin(sin320cbacbaqcbaduuuutututuutututuuf2式中为转子旋转的角频率 （7.1） )32sin(, )32sin(,sin111tuUutUutUudscsbsa将cbauuu,代入式6.11得 0sin)sin(cos)cos(011utUtUutUtUurssqrssdsUfffsr在二相旋转坐标系上频率为 电压幅值为（7.2） 000)32cos()32sin()32cos()32sin(cossinututuuu

2、tutuuututuuqdcqdbqda（7.4） 0dt000000abcsin_cosdq0abc_to_dq0Transformationdq0sin_cosabcdq0_to_abcTransformationt3s/2s,3s/2r2s/3s,2r/3s2*pi*fw*ucubataubualphuabc2uabc1uau1u0tsinsindq0sin_cosabcdq0_to_abcTransformationcoscosabcsin_cosdq0abc_to_dq0TransformationProductDemuxClock00.010.020.030.040.05-400-

3、2000200400t / sua,ub,uc / V00.010.020.030.040.05-400-2000200400t / su(alph),u(beta) / Vu(alph)u(be)ta00.010.020.030.040.05-400-2000200400t / sua,ub,uc / V00.010.020.030.040.05-1000100200300400t / sud, uq / Vuduq0fffsrqduu ,二相电压频率为即在dq坐标系上二相电压已经是直流 是直流 转子电磁时间常数式中：rrrrrsmrrrrsmrrRLTTiLpTTiLpT)13. 7()(

4、11)12. 7()(11)16. 7(1)15. 7()14. 7(smrmrrrstmsrstrmPeipTLTiLiLLnT)16. 7(1)15. 7()14. 7(smrmrrrstmsrstrmPeipTLTiLiLLnT计算转子磁链r 由矢量控制方程计算转子磁链rrsmsssssmrrsssssmrrLLLiLdtiRuLLiLdtiRuLL21)18. 7()()17. 7()(漏磁系数式中：iabcuabcpsir-dpsir-q转子 磁链电压模 型iabcwrpsir按 转子 磁链定 向转子 磁链电流 模 型psir2psir1psirn+-pulsesABCinverte

5、r+-v+-v+-v+-vSignal(s)PulsesPWM Generatormphir_qdis_abcwmM9.55Gainsqrt(u12+u22)Fcn1sqrt(u12+u22)FcnDC 510v0ConstantA B C Tmm_SIAC motorimit2sincos1psirabcsin_cosdq0abc_to_dq0cossin1Tr.s+1Transfer Fcn11sIntegrator12Gain31Gain2LmGain1Lm*u1/(u2*Tr+1e-3)Fcn1Demux2wr1iabc2psir-q1psir-dUaIaUbIbab磁链电压模 型ab

6、csin_cosdq0abc_to_dq01abcsin_cosdq0abc_to_dq0cossincossinDemuxDemux002uabc1iabc2psir-q1psir-d1s1sLr/LmD*LsRsLr/LmD*LsRs4iq3uq2id1ud056. 012rsmLLL087. 0816. 0071. 0rrrRLT定子绕组自感Ls= Lm Lls=0.0690.002=0.071h，转子绕组自感 Lr= Lm Llr=0.0690.002=0.071 h; 漏磁系数 转子时间常数00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.20.40.60.81检测 单

7、 元 转 子 磁 链 电 流 模 型 00.20.40.60.8100.20.40.60.81it*wrw1ws0n*nisABCirabcgABC+-inverter5.2im*dq0sin_cosabcdq0_to_abcXY Graph1XY Graphf(u)Ws*f(u)Ut*f(u)Um*cossinTeTLSaturationSignal(s)PulsesPWM Generatormir_abcphir_qdis_abcphis_qdwmTeMachinesDemux1sIntegrator11sIntegratorG6G6G5G5G4G4G3G3G2G2G1G1du/dtDer

8、ivativeDemuxDemuxDC 510vTmmABCAsynchronous MachineSI Units)20. 7()()19. 7(111111tssmssttsmssmipLRiLuiLiRu函数运算模块ws*根据定子电流的励磁分量和转矩分量计算转差（si1t/ Tr i1m），S与转子频率相加得到定子频率1 ，再经积分器得到定子电压矢量的转角(theta)并计算sin、cos。dq0/abc模块将二相电压信号变换为三相PWM调制信号， 00.20.40.60.81050010001500t / sn / rpm00.20.40.60.810100200300400t / s

9、w100.20.40.60.81-100-50050100t / sisa / A-1-0.500.51-1-0.500.51phisdphisq-1-0.500.5-1-0.500.51phirdphirq 逆变器输出电流与给定电流的偏差超过一定值时，改变逆变器的开关状态，使逆变器输出电流增加或减小，将输出电流与给定电流的偏差控制在一定范围内 R=0.5 L=0.5mHia ib icic*icib*ibia*iagABC+-Universal Bridgeia*ib*ic*ifabcpulseSubsystemRLA3Multimeter1DC200V RLC RLB1pulseRelay

10、6Relay5Relay4Relay3Relay2Relay14ifabc3ic*2ib*1ia*三相电流滞环控制变流器模型 00.010.020.030.040.050.06-30-20-100102030t / sia ib ic / Apsirgpsir*psiSngn*nisabcgABC+-inverteriabc*iSqiSd0i0dq0sin_cosabcdq0_to_abcTeTLmis_abcphis_qdwmTeMachinesDemuxi*abciabcpulsesGeneration9.55np*Lm*u(1)*u(2)/LrFcnDemuxDC 510viabcwrpsiristsincosCurrent modelTmmABCAsynchronous MachineSI Unitspsir*psirism*ApsiRTe*1Teist*ATRn*nTe*ASR经2r/3s变换的三相电流给定波形