现代电力传动理论与技术——第三讲.ppt

用3.2.2节中介绍的基于模型的电流控制器来代替上例中的滞环电流控制器 * 3.3 实例教程 3.3.4 实例教程4：基于模型的三相电流控制 * * * 3.2 三相负载的电流控制 将测量电流矢量 经坐标转换到同步参考坐标系，该坐标系的方向是在负载电压矢量 和坐标转换模块下实现的。 坐标转换模块用于确定 与静止参考坐标系的瞬时角度。 同步坐标系控制器的虚轴与电压矢量对准，因此在通用模块中具有移相角-π/2，以达到同步参考坐标系中直轴所需的参考角度 * 3.2 三相负载的电流控制 图3.13中的方框规则模块用于产生所需变换器矢量 （即所需的变换器开关状态 Swa、 Swb和Swc ），这是在分别定义 和 的直轴电流误差和正交电流误差的基础上。 图3.14给出了8个变换器电压矢量以及任意选择的电压矢量 ，该电压矢量又与磁通矢量 相关 与电流参考矢量相关的是一个包含编号1~4的矩形区域，这些边表示瞬时测量电流矢量 由控制器决定的边界。 * 3.2 三相负载的电流控制 图3.14矩形方框的坐标相对于同步参考系，可见方框中的直轴和正交轴 d 轴和q轴分别与矢量 和 的方向一致。 方框法的重要性在于考虑了电流误差矢量 的矢量端点相对于在方框中的位置，其大小由变量 决定。 * 3.2 三相负载的电流控制 如果电流误差矢量端点位于方框内，则控制器没有作用。如果端点达到或超过方框4个边界之一，则控制器有相应动作，即 边界1：检查当前有效矢量 是否滞后于矢量 。如果滞后，按逆时针选择下一个有效矢量。例如，若矢量 为当前有效矢量，当误差矢量端点达到边界1时，控制器将切换到矢量 边界2：检查当前有效矢量 ，并切换到最邻近（切换次数最少）零矢量。例如，若矢量 为有效矢量，当误差矢量端点达到边界2时，控制器将切换到零矢量 边界3：检查当前有效矢量 是否超前于矢量 。如果超前，按顺时针选择下一个有效矢量。例如，若矢量 为活动矢量，当误差矢量端点达到边界3时，控制器将切换到矢量 * 3.2 三相负载的电流控制 边界4：检查当前有效矢量 是否是最后一个有效矢量 ，并重新激活该矢量。例如，若矢量 在切换为零矢量 之前为有效矢量，当误差矢量端点达到边界4时，则控制器将切换到矢量 方框规则的目的可理解为当选择一个有效矢量 或零变换器矢量时，所产生的电流轨迹。 由图3.11可知，增量电流矢量 与矢量 成正比，这意味着采用有效矢量 （见图3.14）将会导致电流矢量 朝边界1运动。 当到达边界1，电流方向必须改变，若 ，则有效变换器矢量为 。这就是方框边界规则1所产生的准确动作。 对于该规则，只要当前有效变换器矢量存在滞后，就会发生动作。原因在于滞后矢量能产生一个朝向边界1的增量电流矢量方向。 3.3.3节中的实例教程展示了该电流控制方法。一个仿真结果如图3.15所示。 * 3.2 三相负载的电流控制 在该例中，直轴和正交参考电流分别设为 ， ，而误差参考值 设为4.4A。因此，参考电流矢量 与电压矢量 方向一致。 设电压矢量 的幅值恒定，并以3000r/min的转速旋转。图3.15给出了工作周期为20ms内的电流轨迹 和参考电流轨迹 （红线）。由图3.15可知电流控制器可保持电流位于方框内。 在数字实现中，误差矢量可超过方框限制，因为在每次采样过程中，轨迹只变化一次。另外，测量电流轨迹由一组具有特定方向的子轨迹形式（见图3.11）。 对于同步参考系下的本实例（图3.14中的方框），可以考虑电流误差矢量 。 图3.16给出了工作周期为20ms的电流误差矢量轨迹（绿线）， * 3.2 三相负载的电流控制 同时给出了该轨迹的某一段（红线），并用数字标注以表明控制器的动作顺序 * 3.2 三相负载的电流控制 误差参考值 为4.4A，决定了方框的大小。 测量电流轨迹保持在方框内，控制动作与前述的方框规则一致。尽管如此，还需研