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如何对异步电动机进行控制速度

如何对异步电动机进行控制速度

点击数:7919 次   录入时间:03-04 11:44:18   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

1、矢量控制技术

在异步电动机中,定子电流不但建立旋转磁场,也建立了电机的电磁转矩。假如能定子电流的总效应等效两个虚拟的彼此垂直的直流分量,一个控制转子磁链,另一个控制电磁转矩,那么对异步电动机的控制就如同对直流电动机的控制一样简单了。矢量控制正是基于这一想法而提出的。矢量控制根据矢量变换理论,采用按转子磁场方向定向,把定子电流矢量分解为在同步旋坐标系中的两个互相垂直的励磁电流分量与转矩电流分量,实现了定子电流励磁分量与转矩分量的解耦;通过控制转子磁链幅值保持恒定不变,实现了转矩的线性化处理,得到了与他励直流电动机一样的线性机械特性。异步电动机经过矢量变换控制后获得了与他励直流电动机一样的控制特性,采用矢量控制技术的交流传动系统的动、静态性能达到了直流双闭环传动系统的水平。实现矢量控制的关键是要解决沿转子磁场定向的问题,即MT同步旋转坐标M轴要沿转子磁场方向定向。直接磁场定向控制需要获得电机转子磁链的知识,一般采用磁链反馈控制方式。电机转子磁链可直接检测,或用磁链观测器得到。磁场定向是异步电动机实现矢量控制的基础,在上述的磁场定向系统中,无论采用哪种方法,均涉及到电动机参数。若参数值与实际不符,或者在运行中发生了变化,都将直接影响到磁场定向的准确性。磁场定向不准确,会使矢量控制失去原本方法上的优势,造成系统不稳定和动态性能下降。中国电工网学习园地

2、直接转矩控制

直接转矩控制系统是继矢量控制系统后的又一种高动态性能的交流传动控统。其特点是在静止的两相坐标系中控制定子磁链幅值基本保持恒定并实现转矩反馈控制。其核心问题是转矩和定子磁链反馈模型,以及如何根据转矩和磁链控制信号来选择电压空间矢量控制器的开关状态。直接转矩控制磁场定向所采用的是定子磁链,只要知道定子电阻就可以把它观测出来,因此直接转矩控制大大减少了矢量控制技术中控制性能易受参数变化影响的问题;而且直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电机的数学模型,控制电机的磁链和转矩,不需要为解祸而简化交流电机数学模型,即省掉矢量旋转变化等复杂的变换和计算。但是其缺点是:输出转矩有脉动,低速性能较差,限制了系统的调速范围。

3、自适应控制

具有固定的控制器参数的线性控制系统可以利用经典设计理论比较容易实现。理想状态下,矢量控制的交流传动系统可以认为是线性的,就像直流电机传动系统一样。但是在实际的工业应用中,控制对象参数很少保持不变,另外负载转矩也变动,而且结果系统性能可能恶化

,在极端情况下引起不稳定,这个问题能够用自适应控制技术来解决。因此,能够克服参数变化影响的各种自适应控制便成为研究工作的重要课题。主要的自适应控制有自校正控制、

模型参考自适应控制、滑模变结构控制、专家系统、模糊控制、神经网络控制等。

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