矢量控制原理

1、控制目标是最大限度地利用风能和电网的匹配(有效、无效、功率因数)最好的电性能(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、坐标转换的基本想法，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双极直流电动机的物理模型，d，q，f，a，c，if，ic，励磁绕组，电枢绕组，(1)交流电动机绕组的等效物理模型，(1)三相交流绕组，I，等效的双相交流电动机绕组， 1 b )二相交流绕组，与旋转直流绕组等效直流电动机模型，c )旋转的直流绕

2、组，三相和二相的坐标系和绕组电动势的空间矢量，将电动势波形作为正弦分布，在三相的总电动势和二相的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，匝数比为(6-6) 如果将代入式(6-89 )、得到的(6-91 )、C3/2表示从三相坐标系向二相坐标系的变换矩阵，则对于(6-92 )、三相二相坐标系的变换矩阵，在三相线圈没有y形连接零线的情况下，可以证明iA iB iC=0或iC=iA iB。 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。 二相旋转变换(2s/2r变换)

3、，从与上图等价的交流电动机绕组和直流电动机绕组物理模型的图b和图c，将二相静止坐标系到二相旋转坐标系m，t变换称为二相旋转变换，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。 二相旋转变换(2s/2r变换)、2s/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，如果二相旋转二相静止坐标系的变换矩阵在式(6-96 )的两侧都向左乘以变换矩阵的逆矩阵，即，设为、(6-98 )、(6-99 )，则将二相静止坐标系变换为二相旋转坐标系的变换矩阵中，电压和交链磁通的旋转变换矩阵也与电流(电动势)旋转变换矩

4、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，简称为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的状态方程式是前节式(6-103b )表示的dq坐标

5、系上的交链磁通方程式，(6-103b )，(6-104 )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， 如果考虑到dqr=1 -=s笼型转子内部短路，则urd=urq=0，因此，电压方程式是(6-112 )式(6-103b )中的第三个， 可从4式求解，基于动态模型向转子链取向的矢量控制系统矢量控制系统的基本想法是转子链磁通方向的矢量控制方程式及其解耦作用转子链磁通模型转速， 磁链环路控制的矢量控制系统直接矢量控制系统磁链环路旋转差型矢量控制系统间接矢量控制系统，异步电动机的坐标变换结构图3/2三相/二相变换VR同步旋转变换m轴与轴(a轴)的角度、异步电动机的坐标变换结构图， 由于异步电动机经过坐标变换与直流电动机等效，所以可以模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，经过相应的坐标逆变换，控制异步电动机。 由于进行坐标变换的是电流(表示电动势)的空间向量，因此将这样通过坐标变换实现的控制系统称为向