基于坐标变换的异步电机控制

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1、基于坐标变换的异步电机控制吴学深杨成禹康少华军事交通学院天津300161摘要：介绍了坐标变换在异步电机中的应用条件和原则，以便能够快速地在异步电机中选择合适的坐标，提高工作效率．并结合异步电机矢量控制存MT坐标系中变换后，可类似于直流电机的转矩电流分量和磁场电流分量，以便简化矢量控制原理，能够加深对矢量控制理解和学习，并对实际应用和系统的设计具有很好地指导作用。关键词：坐标变换；异步电机；矢量控制；MT坐标系中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)04—0070—03Abstract：T

2、hepaperpresentstheapplicationconditionsandprinciplesofthecoordinatetransformationintheasyn—chronousmotorcontrol，toquicklychoosetherightcoordinateandimprovetheworkeficiency．Theasynchronousmotorvectorcontrolcanbeararesemblancetothetorquecurrentcomponentandthemagneti

3、cfieldcurrentcomponentofDCno—torafterthechangeintheMTcoordinatesystem，thustosimplifythevectorcontroltheory，deepeningtheunderstandingandleanringofthevectorcontrolandgivingagoodguidetothepracticalapplicationandthesystemdesign．Keywords：coordinatetransformation；asynch

4、ronousmotor；vectorcontrol；MTcoordinatesystem随着科技的发展，由于异步电机通过坐标变系上的电压方程式，均可从任意速坐标系的电压换后，引进矢量控制理论，使其得到飞速发展。方程式，通过把tOdqs指定为适当的值(、0、。)通过坐标变换使异步电动机的模型变为直流电动而得到。·机模型，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向1．2坐标系应用于异步电机的分析原则的2个直流分量并分别加以控制，从而实现磁通和转矩的解耦控制，达到类似电流电机的控制效1)所研究电机的特点，所研究问题的条件和果。然而，异步

5、电机控制理论比较抽象，需通过性质，如稳态／瞬态、对称／不对称、恒速／变特殊坐标变换后，才变得简单易懂，事半功倍。速等；2)计算结果的精度要求和计算方法的简便1坐标变换简介性。在实际应用中，应根据这些因素合理选择坐1．1坐标变换在电机中的应用标系。当定子电压不对称或不连续，而转子电压在坐标变换中，对电机三相绕组电流没有限对称或为0时，适合用静止坐标系()来仿真制，它们可以是不对称或非正弦的；对任意速dqo电机的运行特性。反之，若转子外部电路不对称，坐标系的转速也没有限制。但是，三相绕组的轴定子电压对称，则采用固定在转子上的转

6、子速坐线应在空问互差120。电角度。为了便于分析，通标系最方便。同步旋转坐标系通常用于分析对称常将坐标系参考轴设定在某一位置。因此，应用条件下的问题。在分析电力系统的动态稳定性时，坐标变换理论分析电机问题时，不但要选择坐标对异步电机，采用同步旋转坐标系上的动态模型，系的转速，还要确定参考轴的位置。二者对简化分析起来特别方便。如果假定定子电压为正弦对电机的分析模型都具有重要意义。在异步电机坐称，则同步旋转坐标系在分析变频调速运行中也标变换时，虽然可用任意一种坐标系来描述它，很有效；此时，应改变坐标系的转速，使其和定但实际上常

7、用的坐标系只有同步旋转坐标系、静子电压的角频率一致。止坐标系和转子速坐标系等3种。它们都是任意3)当定子和转子都不对称时，即使转速恒速坐标系在其转速∞dqs确定时的特例。这3种坐标定，用任何一种坐标系表示的电机基本方程式都一70一《起重运输机械》2011(4)是变系数的方程式。(5)，可得MT坐标系中的电压方程式和磁链方程式为2异步电机矢量控制在MT坐标下的变换=R⋯i+P一(c，lt2．1同步旋转坐标系的定向I．x=R⋯i++1矢量控制首先通过3／2变换，变成静止的d、(6)0=Ri+q坐标。然而，在进行2相同步旋转坐标

8、变换时，0=Ri”+∞只规定了d、q轴的垂直关系和它旋转的同步角速度，并未规定d、q轴与电机旋转磁场的相对位=Li。+L置。如果让d轴沿着转子总磁链矢量的方向，=Li+Li则q轴就垂直于矢量，即沿逆时针方向超前矢(7)沙=Li+Li量90。。这样的2相同步旋转坐标系，其d轴方0=Li+Li向与转子总磁链