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依据频谱勘验的异步电机非线型转子场强核准扼制
编辑:娱乐吧亚洲第一品牌 发布日期:2018-09-26

  文献中分析(Analyse)了定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)磁链的非线性特性(characteristic]),并建立了基于定子电流和定子磁通矢量的新的多标量模型(model)。微型电动机是指直径小于160mm或额定功率小于750W的电机,微型电动机常用于控制系统或传动机械负载中,用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、实行或转换等功能。电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。娱乐吧亚洲第一品牌是变频器驱动的电动机的统称。随着变频调速技术的快速发展,各种高压变频器不断出现, 在电厂厂用电等方面发挥着巨大的节 能作用。本文方案(plan)采用新MM模型实现带功率测量(cè liáng)的无速度传感器(transducer)牵引控制。“瞬时无功功率”和“瞬时有功功率”的使用(use)简化了控制系统(system)。Akagi和al.在文献[8]中给出了基于瞬时电压(voltage)和瞬时电流的三相交流电路瞬时功率定义。功率测量的使用使得简化定子变量间的关系成为可能――本文中指转子(rotor)速度。
  仿真(simulation)结果进行了试验验证(Experimental)。试验在一台22kW的异步电机上进行。整个控制系统包括多标量控制,转速(Rotational Speed)计算(calculate )和空间(Space)矢量PWM三部分;控制电路以ASDP21065LDSP处理(processing)器和FLEX6016FPGA为核心(core)。
  异步电机模型鼠笼型异步电机模型可以用定子电流和转子磁通矢量的微分方程来表示,其在以任意角速度旋转(rotate)的正交坐标系XY中可表示中,si和si为定子电流矢量分量,r度,s和s为定子磁链矢量,su,su为定子电压矢量分量,Rs,Rr为定子和转子电阻,m0为负载转矩,J为转动惯量,Lm,Ls,Lr为互感、定子电感和转子电感,2msrLw.
  定子磁场定向非线性控制原理(Maxim)基于多标量模型(MMB)的电机传动系统线性化模型可根据非线性反馈(feedback)的非线性控制推导得出[1,2]。推导中用到四个新的状态变量,定义如下:rz11在静止直角坐标系αβ中计算MMB的状态变量可以简化计算过程并且可以避免使用Park变换。
  定子磁通矢量分量通过众所周知的电压模型来计算。定子磁通矢量表示如下通过反馈解耦,非线性异步电机模型可以转化为如下线性表示形式:机械(machinery)子系统,m1和m2为新的控制信号。所得模型的微分方程与新控制信号m1和m2相连接,并且被分为两个完全解耦的动态子系统:与z11和z12相连的机电子系统和与变量z21相连的电磁子系统。变量z22包含在z21中,所以它没有直接包含在控制结构(Structure)中,这简化了控制系统。
  通常,变量z12被控制,因为它是决定电能转化为机械能(mechanical energy)和弱磁区磁场强度的变量。其值直接由控制信号控制。变量z22受控制信号的影响,但在系统中不被控制。该变量只在逆变器(inverter)对异步电机供电电流的限流计算中使用。这个方法(method)简化了控制系统。通过限制MMB变量值来限制电机电流。
  仿真和试验结果文中提出的控制系统通过仿真和试验进行了验证。仿真结果如所示。图中给出了转速标幺值从0.2到0.5和从0.5到1.0阶跃变化过程中的状态变量。文中也给出了弱磁区的仿真结果。中给出了弱磁区的电机转速响应。和为电机转速阶跃变化时的试验结果。
  结论本文提出了一种基于功率测量的定子磁场定向非线性控制策略(strategy),并且给出了其仿真和试验结果。仿真研究中,控制方法在基频区和弱磁区都进行了验证;试验验证在基频区进行。下一步的工作(job)为在弱磁区和再生工况下实现该控制系统。虽然进一步的研究仍需进行,现有结果已说明了该方法在两个速度范围(fàn wéi)内都具有很好的效果。
  
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