基于定子磁场定向异步电机控制算法研究

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1、第45卷第7期电力电子技术Vo1．45．No．72011年7月PowerElectronicsJuly2011基于定子磁场定向的异步电机控制算法研究倪强，冯晓云，侯鑫尧，廖永衡(西南交通大学，电气工程学院，四川成都610031)摘要：此处探讨了一种基于d轴电流直接求解的定子磁场定向异步电机的控制策略。首先对定子磁场定向矢量控制的基本原理进行了介绍，在此基础上，推导了d轴电流直接求解公式，并建立了控制系统的数学模型。给出一种混合模型定子磁链观测器的设计方案，并通过Mahab／Simulink进行了仿真，在以TMS320F2812为控

2、制器的小功率实验平台进行了实验．结果证明了此处所述控制算法的有效性和可行性。关键词：异步电机；定子磁场定向；矢量控制；磁链观测器中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)07-0055-03ResearchonControlMethod0fAsynchronousMotorBasedontheStatorFlux．orientedNIQiang，FENGXiao—yun，HOUXin—yao，LIAOYong—heng(SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu6100

3、31，China)Abstract：Thispaperdiscussestheasynchronousmotorcontrolstrategyofthestatorflux—orientedbasedondirectmeasurementofdcurrent．Afundamentalprincipleofvectorcontrolbasedonthestatorflux—orientedisintroduced．Onthebasisofthis，theformulaofcalculatingdcurentdirectlyisder

4、ivedandthemathmodelofcontrolsystemisbuilt．Somestatorfluxobserversisanalyzedandtheschemebasedonhybrid·fluxobservationisshown．Finally，validityandfeasibilityofcontrolmethodofasynchronousmotorbasedonthestatorfluxorientedareverifiedbyMatlab／Simulinksoftwaresimulationandlow

5、—powerexperimentalplatformexperiment．Keywords：asynchronousmotor；statorflux—orientation；vectorcontrol；fluxobservationFoundationProject：SuppoaedbyNationalScienceandTechnologyMinistry(No．2009BAG12A05—08)1引言流直接求解的定子磁场定向控制算法。该算法具有磁链波动小、对电机参数依赖小的特-s】。最准确的磁场定向是实现高性能异步电机交流后通过

6、计算机仿真和基于TMS320F2812小功率实调速的前提。间接转子磁场定向控制算法采用励验平台的实验研究，验证了此控制策略的有效性。磁电流PI调节器的方法实现转子磁链控制，由于励磁电流为固定值，未构成闭环转子磁链，因此该2原理与设计算法的磁链动态品质较差【”．且对转子时间常数2．1定子磁场定向控制的数学模型依赖大。直接转子磁场定向控制算法。实现了转子定子磁场定向控制就是将参考坐标系的d轴磁链闭环控制．但由于存在磁链PI调节器，磁链放在定子磁场方向上。q轴超前定子磁链矢量有一定延时．动态性能不高I2I，且该算法仍受转子90。，这时定

7、子磁链只有d轴分量，q轴分量时间常数影响。基于定子磁场定向控制的传统算=0。因此，根据异步电机的数学模型可得：法，加入了解耦器实现转矩与磁链完全解耦，但估定子d．q轴电压方程为：计磁链容易出现偏差，动态调节时解耦器不能完=iz+p，lZsq=R+6ul(1)全补偿口轴电流影响不能完全解耦，动态磁链会式中：R为定子电阻；为定子同步角速度。出现波动。该算法还引入了定子电感参数『31，加大转子电压方程为：了对电机参数依赖。此处探讨了一种基于d轴电R+p一=0，Rr／+p-O)=0(2)式中：R为转子电阻；∞为转差角速度。基金项目：国家科

8、技支撑计划课题(2009BAG12AO5—08)定子磁链方程为：定稿日期：2011—06—28~=Lsi+Ld，O=Lj+。(3)作者简介：倪强(1987一)，男，湖南益阳人，硕士研究生，式中：为定子电感；￡为互感。研究方向为电力牵引交流传动及其控