三相異步電機最優(yōu)勵磁電流矢量控制.pdf

1、鑒于直流調速系統(tǒng)的局限性和交流調速系統(tǒng)的優(yōu)越性，隨著現代電力電子技術與微處理器技術的不斷發(fā)展，異步電機變頻調速技術正處于快速發(fā)展之中。高性能矢量控制系統(tǒng)使得普通交流異步電機的控制性能已經接近甚至超過了直流電機調速系統(tǒng)，并且具有顯著的節(jié)能效果。目前廣泛應用于異步電機調速系統(tǒng)的技術有恒頻壓控制方法、基于轉子磁鏈定向矢量控制、直接轉矩控制等等。本文所研究的是三相異步電機的矢量控制調速技術，與恒頻壓控制和直接轉矩控制相比，矢量控制具有動態(tài)性能優(yōu)

2、越和低速性能好等優(yōu)點。
　　本文對三相異步電機的靜、動態(tài)數學模型進行了詳細的闡述，指出三相異步電機是一個強耦合、多變量的非線性系統(tǒng)。分析了矢量控制算法中最為關鍵的坐標轉換技術，同時討論了直接矢量控制與間接矢量控制的區(qū)別以及反饋、前饋兩種電壓解耦方法。
　　為了提高三相異步電機運行的效率，研究了一種異步電機的最優(yōu)勵磁電流矢量控制算法，并以j-k坐標定向作為工具來實現。j-k坐標軸的定向角度超前傳統(tǒng)的d-q坐標軸45°。因此當三

3、相定子電流經過Clarke變換和Park變換后，輸出轉矩就受到j軸和k軸方向電流的控制。在電機輸出相等電流的情況下，該方法能夠提高電機的輸出轉矩。
　　對傳統(tǒng)矢量控制以及最優(yōu)勵磁電流矢量控制進行了實驗研究。實驗系統(tǒng)硬件部分主要針對過流過壓保護電路、功率管驅動電路、速度以及相電流采集電路。軟件部分主要給出了最優(yōu)勵磁電流矢量控制各部分的算法模塊。實驗結果驗證了最優(yōu)勵磁電流矢量控制算法在低速時運行狀態(tài)良好，并且在空載或輕載下具有一定的節(jié)