第4章 基于稳态模型的异步电动机调速系统(自08).ppt

PWM控制电路 t f f* u f u 斜坡函数 U / f 曲线 脉冲发生器 驱动 电路 工作频 率设定 升降速 时间设定 电压补偿设定 PWM产生 图6-39 PWM变压变频器的基本控制作用 * 第四章 4.3.2 系统数字实现 * 第四章 4.8转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统 * 第四章 4.4.1 转差频率控制 运动控制的根本问题是控制转矩，调速系统的动态性能就是控制转矩的能力。 怎样能够通过控制电压（电流）和频率来控制电磁转矩，这是寻求提高动态性能时需要解决的问题。 * 第四章 图6-5 异步电动机稳态等效电路和感应电动势 Us ?1 Rs Lls Llr′ Lm Rr ′/s Is I0 I’r 异步电动机等效电路 Eg Es Er * 第四章 电磁转矩的计算 机械角速度 电角速度 * 第四章 很小 电磁转矩的计算 * 第四章 1.转差频率控制的基本思想 在s 值很小的稳态运行范围内，如果能够保持气隙磁通?m不变，异步电机的转矩就近似与转差角频率?s 成正比。这就是说，在异步电机中控制?s ，就和直流电机中控制电流一样，能够达到间接控制转矩的目的。控制转差频率就代表控制转矩，这就是转差频率控制的基本思想。 * 第四章 2. 转差频率 控制的基本规律（1） 只要 就可以基本保持 Te与?s 的正比关系，也就可以用转差频率控制来代表转矩控制。这是转差频率控制的基本规律之一。 * 第四章 转差频率 控制的基本规律（2） 要实现恒 Eg/?1控制，须提高电压 Us 以补偿定子电流压降。保持 ?m 恒定。这是转差频率控制的基本规律之二。 * 第四章 4.4.2转差频率控制系统结构 双环节构，内环为正反馈，外环为负反馈 * 第四章 2.交-直-交PWM变频器主回路 控制电路 * 第四章 交直交变频器主回路 * 第四章 调制 电路 V 1 V 2 V 3 V 4 VD 1 VD 2 VD 3 VD 4 u c V 6 VD 6 V 5 VD 5 V U W N N C + C + u rU u rV u rW 2 U d 2 U d VT1 VT4 VT3 VT6 VT5 VT2 * 第四章 直流脉宽调制 U, i +Us ton T 0 -Us O 正向电动运行波形 * 第四章 SPWM 调制方法 * 第四章 29 93 * 第四章 * 令 SASBSC=100 基本输出电压矢量表达式 * 第四章 基本输出电压矢量图（表4-2） 基本电压空间矢量图 6个有效工作矢量， 2个零矢量 * 第四章 4. 正六边形空间旋转磁场 6个有效工作矢量按u1至u6的顺序分别作用时间 6个有效工作矢量完成一个周期 。 u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 u8 在Δt时间内，us保持不变 * 第四章 定子磁链的增量 定子磁链的增量方向与电压矢量方向相同。 幅值正比于直流侧电压Ud与作用时间的乘积。 * 第四章 正六边形空间旋转磁场 * 第四章 定子磁链的大小 正六边形定子磁链的大小与直流侧电压成正比，而与电源角频率成反比。 在基频以下调速时，应保持正六边形定子磁链的最大值恒定，则Ud/f1应为常数。 在变频的同时必须调节直流电压，造成了控制的复杂性。 * 第四章 既维持直流侧电压Ud恒定，又维持磁链幅值恒定，同时还得降频降速有什么办法？ 有效的方法是插入零矢量 思考？ Δt1在调频调速过程中始终维持恒定，为有效工作矢量作用时间，则 * 第四章 磁链的运转方式：工作矢量使其走，零矢量使其停，磁链走走停停，使其平均速度降低。 插入零矢量，使PWM输出占空比发生变化，输出电压随之改变，仍为恒压频比控制。 关键结论 Δt1的计算： * 第四章 若频率调至40Hz ,则 六边形磁链最大幅计算值 * 第四章 电机标准圆形磁链轨迹计算 * 第四章 5.圆形旋转磁场 每个有效工作矢量在一个周期内只作用一次的方式只能生成正六边形的旋转磁场，与在正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场相差甚远，六边形旋转磁场带有较大的谐波分量，这将导致转矩与转速的脉动。 * 第四章 采用多边形近似圆形 * 第四章 SVPWM基本思想 利用PWM逆变器的8个基本电压矢量，按空间矢量的平行四边形合成法则，用相邻的两个有效工作矢量合成期望的输出矢量，这就是电压空间矢量PWM（SVPWM）的基本思想。 * 第四章 采用多边形近似的圆形磁链轨迹 * 第四章 扇区的划分 * 第四章 按6个有效工作矢量将电压矢量空间分为对称的六个扇区，每个扇区对应π/3，当期望的输出电压矢量落在某个扇区内时，就用该扇区的两条边等效合成期望的输出矢量。 所谓等效是指在一个开关周期内，产生的定子磁链的增量近似相等。 * 第四章 电压矢量的作用时