双三相感应电动机矢量控制调速系统建模与仿真-论文.pdf

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1、微持电棚2014年第42卷第7期驱动制⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一一⋯一’⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯一‘⋯⋯。⋯一。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一一c，r／／移⋯一双三相感应电动机矢量控制调速系统建模与仿真张岳，沈建新(浙江大学，杭州310027)摘要：双三相感应电动机绕组的电磁耦合性强，在原坐标下的数学模型复杂。根据转子磁场定向进行坐标变换，将电机绕组等效为两套以同步速旋转的正交解耦绕组，推导了在该双正交坐标系下的双三相感应电动机数学模型。应用矢量控制策略，实现电机转速、电流的双闭环控制，进行性能仿真。仿真结果表明，该调速系统对给定量的

2、跟踪性能好，稳态运行时电机的转矩与转速脉动小，适合于双三相感应电动机的控制。关键词：双三相感应电动机；矢量控制；解耦；磁场定向中图分类号：TM346文献标志码：A文章编号：1004—7018(2014)07-0061—05ModelingandSimulationofaVector-ControlledVariable—SpeedSystemforDual3-PhaseInductionMotorZHANGYue，SHENJian—xin(ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)

3、Abstract：Windingsofadual3-phaseinductionmotorarestronglycoupledbothelectricallyandmagnetically，hence，themotormodelorltheoriginalreferenceframeiscomplicated．Referenceframetransformationwasmadebasedontherotorfieldorientation，SOthatthemotorwindingswererepresentedby

4、twosetsofsynchronous～speedperpendicularanddecou—pledwindings．Further，themotormodelonthedualperpendicularreferenceframeswasestablished，andthevectorcontrolwasimplementedwithdualclosed—loopsofspeedandcurrent．Thevariable—speedoperationperformancewasthensimula—ted，ve

5、rifyingthatthesystemcommandscanbesatisfactorilytracked，whilstthesteady—statetorqueandspeedripplesareminor．Keywords：dual3-phaseinductionmotor；vectorcontrol；decoupling；fieldorientation的问题。基于此，本文首先建立双三相感应电动机在0引言静止坐标系下的模型；在此基础上针对该电机的绕组近年来，随着电力电子技术的发展，多相电机驱特点，推导了在同步旋

6、转的正交坐标系下的数学模动系统相比普通三相系统显示出了不少特有的优型，在这个旋转坐标系下双三相电机绕组能够实现高势，因而越来越广泛地被应用于需要高功率、高可靠性能的解耦控制；研究双三相感应电动机转子磁场定运行的场合，如新能源汽车牵引、船舶推进等¨J。向的矢量控制方法，并建立矢量调速系统的仿真模张岳，等双三相感应其中，作为一种常见的多相电机系统，双三相感应电型。仿真结果表明，本文介绍的双三相感应电动机矢动机具有两套对称的、空间位置互差30。电角度、中量控制系统具有优良的动态运行l生能。心点相互独立的三相星形连接定子绕组J

7、，制造1双三相感应电动机数学模型成本较低。研究表明这种双三相感应电动机不仅能够有效消除转矩脉动中的六次分量，同时也能够通1．1原坐标系模型过减少转子电流谐波分量来降低转子损耗J。双(1)磁链模型三相感应电动机系统还能够减少直流母线电流的谐双三相感应电动机定、转子绕组轴线矢量关系波含量，提高整个系统的稳定性。如图1所示。其中定子绕组分别标记为一～C及针对双三相感应电动机调速系统的研究，目前的文献大多从产生多电平的角度介绍了双三相感应电动机驱动技术；或者将电机模型在静止坐标系下进行变换，从而对双三相感应电动机进行控制J。上

8、述方法虽然能够较好地控制双三相感应电动机的运行I生能，但是存在计算模型及相应的控制策略复杂图1双三相感应电动机定、转子绕组轴线矢量图61收稿日期：2013—08～18驱动制儆持电栅2014年第42卷第7期⋯⋯／⋯⋯⋯⋯一⋯一⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一-。r。』6LM6l，L21：己12T，l=，l