异步电机矢量控制系统

2019-08-01 15:26发布

  0 引言
  随着现代控制理论、微处理技术和电力电子技术的不断发展,基于矢量控制的高性能交流传动系统得到广泛的应用。异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统,若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标,再利用坐标变换,就可以把定子电流中的励磁分量和转矩分量独立开来分别进行控制。这就是矢量控制的出发点。SVPWM调制技术把逆变器和电机看成一个整体来处理,所得模型简单,便于处理器实时控制,并具有转矩脉动小、噪声低、电压利用率高等优点。本文以TI公司的专用电机控制芯片TMS320F2812为核心,给出了整个异步电机矢量控制系统的设计方案,并通过实验验证了其有效性。
  1 异步电机矢量控制原理
  矢量控制技术自从上世纪60、70年代开始,国内外众多专家学者就已经进行了潜心的研究,因此,矢量控制技术发展至今,内容已经非常丰富。本文只讨论基于转子磁场定向的矢量控制原理。
  1.1 异步电机控制的数学模型
  鼠笼式异步电机在d,q两相同步旋转坐标系下的数学模型的电压方程为:

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10条回答
i1mcu
1楼-- · 2019-08-02 04:21
  2.2 转速检测

  通过智能数字式转矩转速测量仪可检测转速。当测速码盘连续旋转时,可通过光电开关输出具有一定周期宽度的脉冲信号,这样,根据码盘的齿数和输出信号的频率,即可计算出相应的转速。
i1mcu
2楼-- · 2019-08-02 04:33
  3 控制系统软件设计
  控制系统软件主要分为两部分:一是控制系统主程序,包括系统初始化、定时器初始化、使能定时器下溢中断与CPU中断、其他系统模块参数初始化等;二是中断子程序,包括ADC模块、CLARKE/PARK变换模块、Id/Iq与速度PID模块、PARK逆变换模块、SVPWM模块、速度计算模块、电机电流模型计算模块等。整个系统软件的总体结构如图4所示。

i1mcu
3楼-- · 2019-08-02 09:55
  4 实验结果
  通过实验可对上述矢量控制算法进行实验验证,实验时,可选功率开关管的开关频率为5kHz,死区为5.2μs。电机为4极三相笼型异步电机,其额定参数为:PN=3 kW,UN=220V,IN=7.5A,fN=50 Hz,nN=1500 r/min。图5所示是实验得出的结果和响应曲线。

i1mcu
4楼-- · 2019-08-02 14:30
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