秦晓飞系列-现代交流调速技术-第4章 三相感应电动机矢量控制.ppt

第4章三相感应电动机矢量控制主讲教师: 秦晓飞上海理工大学光电学院第4章三相感应电动机矢量控制本章按王成元第一版《电机现代控制技术》第一章的内容进行部分讲解。 空间矢量 三相感应电动机空间矢量方程 矢量变换及空间矢量方程 转子磁场定向的空间矢量方程 转子磁场定向方法 空间矢量 空间矢量 空间复平面在空间空间按正弦分布正弦分布的物理量可以用空间矢量表示。三相感应电机与转轴垂直的空间断面可作为空间复平面( Re-Im ), 通常取 A相轴线为复平面的实轴( Re)。 定、转子磁动势空间矢量 空间矢量机-电能量转换磁场能量的变化磁场机械能电能电机内的磁场定、转子磁动势 空间矢量定子 ABC 轴系三相感应电机定子的物理量一般以 ABC 三相表示,以 ABC 三相绕组的轴线为坐标轴构成的空间三相轴系称之为 ABC 轴系。若A 轴与 Re 轴重合,则 B 轴的空间角度为,C 轴的空间角度为。是空间算子,又称旋转因子,这与电路复数分析理论中的时间算子形式上一致,但物理意义完全不同。 120 je??? 2 240 je???2 ? ?, 空间矢量 222 s A A ns B B ns C C n N f i pN f i pN f i p ????????? 424242 s s A A A n s s B B B n s s C C C n N k f F t i p N k f F t i p N k f F t i p ??????? ?? ?? ????方向化取基波 f N I ? ?定子磁动势 空间矢量定子合成磁动势三相定子基波磁动势矢量在空间复平面内进行矢量相加, 即可得三相定子的合成磁动势矢量。注:这里对定子电流的波形形状没有任何限制,定子三相基波磁动势和定子合成磁动势只与各相电流的瞬时值有关系。无论电流波形是什么形状,定子三相基波磁动势和定子合成磁动势在空间上都是正弦分布的。也就是说电流波形这一个时间量不对磁动势这一空间矢量的空间分布正弦性产生影响。?????? 2 sj s A B C s f F t F t F t F e ?? ?? ???? 空间矢量当三相定子电流为对称正弦稳态电流时: 将上示电流表达式代入定子三相合成磁动势可得: 三相定子合成磁动势是以ω s 恒速旋转,幅值为 倍单相基波磁动势最大幅值的恒幅值旋转空间矢量。?????? 1 1 1 1 C 1 1 2 cos 2 cos 120 2 cos 240 A s B s s i I t i I t i I t ? ?? ?? ?? ?? ??? ???????? 1 1 1 1 3 4 3 2 2 2 2 s s j t j t s s sn N k f I e F e p ? ? ????? ?? ?? ???? ?? ?? 空间矢量转子 abc 轴系以转子 abc 三相绕组的轴线为坐标轴构成的空间三相轴系称之为 abc 轴系。显然 abc 轴系与 ABC 轴系的关系是 abc=ABC ﹒e jθr。