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《太原理工大学》 2011年
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异步电机间接转矩控制系统的研究与实现

顾中华  
【摘要】:异步电机间接转矩控制旨在改善直接转矩控制系统由于采用转矩和磁链的bang-bang控制所造成的开关频率不固定、转矩脉动大特别是低速性能较差的缺点。间接转矩控制同直接转矩控制一样,也是直接在定子坐标系下分析交流电机的数学模型,计算电机的磁链以及转矩,无需复杂繁琐的坐标旋转变换。从控制角度来讲,间接转矩控制利用输出量为连续的PI调节器分别对转矩和磁链进行调节,对逆变器的控制同样采用幅值和相位可任意变化的合成电压矢量,使磁链轨迹始终保持为圆形,电压空间矢量和磁链变化都可以精确计算出,是一种连续、精确的控制方式。 间接转矩控制系统中转速观测是必不可少的,但速度传感器的存在给系统安装增加了难度,且速度传感器工作的可靠性直接影响系统运行的可靠性,因此,无速度传感器控制已经成为交流传动领域的研究热点,并且广泛应用于矢量控制,但在间接转矩控制中无速度传感器的应用相对较少,因此,研究无速度传感器在间接转矩控制中的应用是非常有意义的。 本文在深入研究异步电机间接转矩和无速度传感器控制理论的基础上,分别就有速度传感器和无速度传感器两种异步电机间接转矩控制系统进行了仿真和系统实验,完成的主要研究内容如下: 1、定子磁链幅值和相位的准确观测是异步电机间接转矩控制系统的关键所在,计算定子磁链的U-N模型具有适用于从低速到高速的全速范围的优点,但是U-N模型结构复杂,在数字控制系统中需要实时求解微分方程组,离散方法选择不当会造成计算误差过大甚至计算结果不收敛。针对这一问题,本文提出了一种观测定子磁链的U-N模型的数字离散及系统实现方法。有速度传感器和无速度传感器异步电机间接转矩控制系统的仿真和实验结果表明,该方法在稳态及动态情况下观测结果稳定、可靠。 2、在深入研究异步电机间接转矩控制基本原理的基础上,完成了有速度传感器异步电机间接转矩控制系统的仿真和实验,在一台2.2k W的交流电机实验平台上就间接转矩控制系统各个环节进行了软件的编写和调试,完成全速范围内的启动、调速、突加减额定负载等稳态、动态性能实验,实验结果表明,和直接转矩控制系统相比,转矩脉动及系统噪声明显减小,在突加、减负载的动态过程中定子磁链保持稳定,过渡过程平滑,正弦度好;在启动及负载扰动的动态过程中转速跟随给定;定子电流脉动小。 3、模型参考自适应法是目前应用比较广泛的一种在线转速辨识方法。目前模型参考自适应法转速辨识主要分为:基于转子磁链、基于反电动势、基于无功功率三种方法,通过对三者的比较,本文在继承实验室已有成果的基础上选取基于无功功率的模型参考自适应方法实现了异步电机在线转速辨识,进行了软件的编写和系统实现。 4、完成无速度传感器异步电机间接转矩控制不同转速下的启动、调速、突加减额定负载等稳态、动态性能实验,基本实现系统全速范围内无速度传感器运行。实验结果表明,基于无功功率模型参考自适方法的无速度传感器异步电机间接转矩控制系统包括不同转速、空载、额定负载在内的各种运行状态下,其稳态时最大辨识误差±18r/min,转速越高辨识精度越高。在启动、突然加减负载等动态过程中,辨识转速和实测转速接近。
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1 山东 孙兆欣;单向异步电机的三种切换法[N];电子报;2004年
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3 河南 张新勇;小型变频器在大容量异步电机水电阻软启动中的应用(下)[N];电子报;2010年
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2 赵海森;超高效异步电机损耗模型及降耗措施研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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