交流电机矢量控制系统仿真设计

1、交流电机矢量控制系统仿真设计第1页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日目录1234矢量控制建模矢量控制仿真两大仿真结果致谢交流电机矢量控制系统仿真设计第2页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计主电路图：方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模该系统主电路图采用了SPWM电压型逆变器，转速采用了转差率控制，即定子角频率W1=转子角频率W+转差角频率Ws，这样在转速变化的过程中，电动机的定子电流频率始终能随转子的实际转速同步升降，使转速更为平滑第3页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢

2、量控制系统仿真设计转速调节模块方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 其中给定环节有定子电流励磁分量im*和转子速度n*。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 函数运算模块它是根据定子电流的励磁分量，通过函数f（u）计算得到转差，后经过和转子频率相加得到定子频率，根据定子频率和矢量转角的关系，对 进行积分，最终得到定子电压矢量转角 。第4页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计坐标变换模块方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模dq0 - to -a

3、bc 模块的搭建主要是根据坐标变换公式，利用Simulink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维持异步电动机运转所需的三相交流电源，完成闭环的控制过程。第5页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计转差频率控制的矢量控制系统仿真模型方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模第6页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计放大器放大倍数放大器放大倍数G135G42G20.15G59.55

4、G30.0076G69.55方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模第7页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计电机参数：方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模电机额定参数:PN=3KW，UN=380V，IN=6.9A，nN=1400r/min，2第8页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计仿真结果为：方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模定子磁链轨迹转子磁链轨迹定子A相电流响应第9页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量

5、控制系统仿真设计方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模转速响应SPWM的三相调制信号电动机电磁转矩第10页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计在初稿中，发现在函数运算器模块里加上示波器方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 第11页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计如下图所示：，sin的图像上移而未出现翻转方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 第12页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计经过李老

6、师的细心指导，明白纯积分器不适合此仿真，用大惯性环节替换纯积分器进行微分计算。方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 第13页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计初稿更改图像如下图：方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 第14页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计函数运算器上的示波器组件也现实理想波形：方案一：按转差频率控制的异步电动机矢量控制系统的仿真建模 第15页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计主电路：比较

7、方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 第16页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计MATLAB仿真模型比较方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 转速调节器ASR转矩调节器ATR磁链调节器ApsiR第17页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计控制电路建模比较方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 按转子磁链定向转子磁链电流模型Current model第18页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计 仿真模型比较方案： 带转矩内环

8、的转速、磁链闭环矢量控制系统 第19页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计 各调节器参数设定比较方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 电机参数如同转差率控制方法第20页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计仿真结果如下比较方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 定子磁链轨迹 三相电流波形按比例放大转子角计算得到的转差频率给定三相电流波形第21页，共23页，2022年，5月20日，19点45分，星期日交流电机矢量控制系统仿真设计比较方案： 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统 转速响应经2r/3s