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异步电机变频调速矢量控制定子电阻补偿与辨识

1、内容简介 379-可以交流、咨询、回答问题

2、内容说明

根据定子磁场定向的矢量控制,异步电机克服了按转子磁场定向的矢量控制系统对转子参数的依赖,没有直接转矩控制带来的转矩脉动。本文在矢量控制和直接扭矩控制的基础上,提出了定子磁场定向控制方法,采用定子电阻压降补偿和电流扭矩分量闭环控制,实现定子磁链控制,采用无电阻参数的定子磁链观测方法,实现定子电阻在线调整。

首先,根据电机在矢量控制和定子磁场定向时的数学模型,分析了定子磁场定向控制的特点,即当系统结构复杂,容易受到定子电阻变化的影响时,电机的动态模型存在交叉耦合。在比较了几种常用定子磁链观测方法的优点后,使用无电阻参数的定子磁链观测方法,构成定子电阻识别器,实现定子电阻的在线识别,补偿定子电阻压降,并保持定子磁链振幅恒定在指令值。系统结构大大简化,因为不需要按定子电流解耦。

在矢量控制定子磁场定向系统中,进一步增加了速度估计、速度调节闭环、差异调节等环节,形成了无速度传感器矢量控制变频调速系统。速度计算采用定子电流扭矩分量和速度调节器输出值之间的误差。

最后利用MATLAB的SIMULIN工具箱采用模拟模型,模拟结果表明控制系统好,调速范围宽,扭矩控制稳定,低速性能好。

在V/F在比控制、矢量控制和直接扭矩控制中,其控制效果受电机参数的影响,电机电阻(定子和转子电阻)值的变化直接影响电机的运行性能。因此,如何解决参数识别和补偿的问题是本文的重点。对比转子磁场定向矢量控制和直接扭矩控制后,本文采用定子磁场定向控制策略仅可以减少转子电阻变化对系统的影响,还可以在线识别和补偿定子电阻,减少定子电阻变化对系统的影响。同时,广泛使用的无速度传感器可以实现良好的调速性能。

因此,论文的一般工作有以下步骤:

首先,介绍三相异步电机的工作原理和数学模型,分别推导转子磁场定向矢量控制和定子磁场定向矢量控制的原理和数学模型,分析定子磁场定向比转子磁场定向的优缺点。

其次,比较几种常见的定子磁链观测方法,分析定子电阻变化的特点,以及定子电阻如何影响定子磁链观测和控制,提出无定子电阻参数的定子磁链观测,利用定子电阻参数构建定子电阻识别器,利用定子电阻识别器实现定子磁链振幅值保持恒定的控制理念。

第三,提出了基于定子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统,并提出了该系统的模拟策略MATLAB中simulink模拟工具箱。

3、仿真分析

4、参考论文

标签: 无需电阻器

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