电压型驱动按定子或气隙磁链定向的优势分析.pdf

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1、第25卷第1期电力系统及其自动化学报V0l_25No．12013年2月ProceedingsoftheCSU-EPSAFeb．2013电压型驱动按定子或气隙磁链定向的优势分析陈增禄，刘娟娟，马鑫，汪冰，颜廷欣(西安工程大学电子信息学院，西安710048)摘要：为了避免转子参数对低速动态性能的影响，采用电压输出控制型变频器，分别按定子和气隙磁链定向时的矢量控制。推导出磁链定向时的解耦控制方程，在附加一定形式的去耦项之后均可实现完全解耦，并且转矩和磁链检测算法均与转子参数无关，可大幅改善闭环控制的鲁棒

2、性和精度。仿真结果表明，由电压输出控制型逆变器驱动的定子或气隙磁链定向的交流异步电动机动态调速系统会具有新的更大的应用优势。关键词：电压输出控制型变频器；矢量控制；感应电动机；磁链定向；解耦控制中图分类号：TM343文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)01—0079—07AdvantagesAnalysisofVoltageTypeDrivenAccordingtoStatororAirGapFluxCHENZeng—lu，LIUJuan-juan，MAXin，WANGBing，

3、YANTing-xin(ElectronicInformationCollege，XianPolytechnicUniversity，Xian710048，China)Abstract：Inordertoavoidtheimpactsofrotorparametersonthelowspeeddynamicperformances，thestatorandairfield-orientedvectorcontrolsystemdrivenbyvoltageoutputcontrollablecon

4、verterwereusedtodeducethedecouplingcontrolequationunderorientedflux．Itwasfoundthatthefluxesorientedcanrealizedecouplingcompletelyafteraddingcertainformofdecouplingcontroltermsandthedetectionalgorithmsoftorqueandfluxhavenothingtodowiththerotorparameter

5、s，whichcansignificantlyimprovetheprecisionoftheclosed-loopcontrolrobustness．ThesimulationresultsshowthatACinductionmotordynamicspeedregulationsystemdrivenbyvohageoutputcontrollableconverterwithsta-tororairfield-orientedhasnewgreaterapplicationadvantag

6、es．Keywords：outputvoltagecontrollableconverter；vectorcontrol；inductionmotom；fieldorientation；decouplingcon-tro1异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非定向的矢量控制应用最为广泛。主要原因是其电线性、强耦合的多变量系统。矢量控制技术给出了磁转矩和转子磁链可实现彻底解耦，为系统动态交流电动机按磁场定向的解耦控制方法，具有磁设计带来很大的方便l2J。但是，为了实现电流型输链与转矩解耦且线性的控制

7、模型，为交流电动机出控制，一般要为变频器增设电流控制环；特别是高性能控制奠定了基础『1l。转子磁链检测受到转子参数不易测量及随环境改根据选择磁链矢量的不同，理论上可将磁场变的影响，使得其低速性能不好[3'4】。为了弥补这一定向的矢量控制技术分为三种，分别是按转子、定缺陷，学者们研究了多种方法，并积累了海量的文子或气隙磁场定向控制；按照变频器输出控制变献。直至现在，检测和补偿转子参数的影响仍然是量的不同，可分为电压输出控制型和电流输出控个研究热点。制型。二者交叉排列，按磁链定向的矢量控制技术直接转矩

8、控制也是应用很成熟的一种方案。共有六种控制方案。该方法不依赖电机的动态数学模型和参数，因而采用电流输出控制型变频器，且按转子磁链鲁棒性好；直接采用“砰一砰”控制，因而动态响应收稿日期：2012—09—15；修回日期：2012—10—26基金项目：西安工程大学博士科研启动基金资助项目·80·电力系统及其自动化学报第25卷速度快。其最大缺点是输出转矩脉动较大，因而不『，d=L，d+宜用于低速范围l1．8_。直接转矩控制的研究热点是{，：Lsi，+，J通过空间电压矢量的扇区细分以减少转矩