異步電機轉矩控制中轉子參數(shù)對輸出轉矩的影響分析

1、異步電機轉矩控制中轉子參數(shù)對輸出轉矩的影響分析【摘要】本文首先對矢量控制系統(tǒng)中的轉矩控制進行理論分析，詳細闡述其工作原理，從理論上推導異步電機輸出轉矩與轉子參數(shù)之間的關系；然后通過仿真逐個分析轉子電阻和轉子電感以及轉子時間常數(shù)對輸出轉矩穩(wěn)定時間、超調(diào)量、精度和紋波等指標的影響，最終通過試驗，驗證了理論和仿真分析的有效性，為改善轉矩控制的各項性能指標指明了方向，具有較強的工程實踐意義?！娟P鍵詞】轉子電阻；轉子電感；轉子時間常數(shù)；轉矩根據(jù)異

2、步電機控制對象不同，異步電機的矢量控制分為速度控制模式和轉矩控制模式兩種。速度控制模式是以控制電機的轉速為目標，輸出頻率隨給定信號的大小而變，輸出轉矩總是和負載處于平衡狀態(tài)，最大轉矩受發(fā)熱和過載能力的制約。轉矩控制模式是以控制電機的轉矩為目標，給定信號是轉矩而不是轉速，輸出轉速取決于電磁轉矩和負載轉矩的大小，最高轉速受上限轉速的制約。由于轉矩控制模式不能控制轉速的大小，因此在實際應用中，轉矩控制模式主要用于起動或者停止的過渡過程中，當拖

3、動系統(tǒng)已經(jīng)起動后，將轉矩控制模式切換至速度控制模式，以便控制轉速的大小。轉矩控制模式主要應用于牽引、起重和收放卷等場合。電氣機車一類的牽引裝置和電梯、吊車一類的起重裝置，其負載是不定的，在速度控制模式下，起動轉矩是恒定的，在起動瞬間容易產(chǎn)生沖擊，需要在起動過程中采用轉矩控制模式，使電動機的輸出結論：轉子電阻變大，穩(wěn)定時間變短，但是轉矩超調(diào)量變大，同時轉矩輸出值減小，轉矩脈動基本不變。2.轉子電感對輸出轉矩的影響。結論：轉子電感變大，穩(wěn)定

4、時間不變，但是轉矩超調(diào)量變大，同時轉矩輸出值快速增大，轉矩脈動基本不變。3.轉子時間常數(shù)對輸出轉矩的影響。結論：轉子時間常數(shù)不變，如果轉子電感和轉子電阻同步增大，則穩(wěn)定時間減小，但是轉矩超調(diào)量變大，同時轉矩輸出值快速增大，轉矩脈動基本不變。四、試驗驗證如圖11所示，利用交直流對拖機組進行試驗驗證，被測變頻器驅(qū)動交流電機，為了排除加載端直流機轉矩輸出對測試結果造成不良影響，實驗中將直流機與扭矩測試儀之間的聯(lián)軸器2進行堵轉，中間扭矩測試儀信

5、號通過NI采集卡送給PC機，然后通過基于LabView的測試系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)測量和顯示，最終測試結果與分析和仿真結果完全一致。本文針對矢量控制系統(tǒng)中的轉矩控制模式，重點分析了轉子電阻和轉子電感以及轉子時間常數(shù)變化時對異步電機輸出轉矩的影響。無論是哪個參數(shù)發(fā)生變化，都會影響輸出轉矩的穩(wěn)定時間和超調(diào)量以及穩(wěn)定后的轉矩輸出值，但是對轉矩脈動并無實質(zhì)影響，相對而言，轉子電阻對穩(wěn)定時間比較敏感，轉子電感對轉矩輸出值比較敏感，需要強調(diào)的是，只保證轉子時