交流電機(jī)在定子坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型
閱讀量：51 發(fā)表時(shí)間：2021-01-31 15:27
許多剛進(jìn)入電子行業(yè)、自動(dòng)化行業(yè)的人對(duì)電子電路、數(shù)字電路等有疑問(wèn)。因?yàn)閯傔M(jìn)入這個(gè)行業(yè)的人不知道，所以接觸變頻器的維護(hù)時(shí)必須熟悉。
所謂“模似電子電路”實(shí)際上是相對(duì)于數(shù)字電路的。
變頻器是將工頻(50Hz或60Hz)轉(zhuǎn)換成各種頻率的交流電源，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)的裝置，其中控制電路控制主電路，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成DC，DC中間電路平滑濾波整流電路的輸出，逆變電路將DC再次逆變?yōu)榻涣麟?。像矢量控制變頻器這樣的變頻器需要大量的操作，有時(shí)也需要一個(gè)CPU來(lái)進(jìn)行力矩計(jì)算，并相應(yīng)地有一些電路。這個(gè)定義在變頻器維修中是常見(jiàn)的。
轉(zhuǎn)換器有多種分類(lèi)方法，根據(jù)主電路的工作模式可分為電壓型和電流型。根據(jù)工作原理，可分為PAM控制轉(zhuǎn)換器、PWM控制轉(zhuǎn)換器、PWM控制轉(zhuǎn)換器和高載頻PWM控制轉(zhuǎn)換器。根據(jù)使用情況，可分為普通變頻器、高性能專(zhuān)用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器。在維護(hù)中，根據(jù)其用途可分為通用變頻器、高性能專(zhuān)用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器。
變頻器的非智能控制方式主要有V/f協(xié)調(diào)控制、差頻控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等。v/f控制是為了獲得理想的扭矩-速度特性，它基于一種既保證電機(jī)磁通量不變，又能改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的思想，一般的變頻器都采用這種控制方式。變頻器的V/f控制結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但這種變頻器采用開(kāi)環(huán)控制，不能達(dá)到高的控制性能，而且，在低頻時(shí)，必須通過(guò)扭矩補(bǔ)償來(lái)改變其低頻特性。
轉(zhuǎn)差頻率控制基于V/f控制，根據(jù)異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和電源頻率的關(guān)系，根據(jù)所期望的扭矩調(diào)整變頻器的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)變頻器的輸出頻率控制，實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的輸出頻率控制。該矢量控制通過(guò)矢量坐標(biāo)電路控制電機(jī)定子電流的大小和相位，在D、Q、0坐標(biāo)軸下實(shí)現(xiàn)電機(jī)勵(lì)磁電流和扭矩電流的分別控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)扭矩的控制。
同時(shí)，通過(guò)控制各矢量的作用順序、作用時(shí)間和零矢量的作用時(shí)間，可以形成各種PWM波，實(shí)現(xiàn)不同的控制目的。利用空間矢量坐標(biāo)的概念，分析交流電機(jī)在定子坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，控制電機(jī)的磁鏈和扭矩，通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的磁鏈和扭矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)定子電阻的觀測(cè)，省去了矢量控制等復(fù)雜變化的運(yùn)算，使系統(tǒng)直觀簡(jiǎn)潔，計(jì)算速度和精度大大提高了矢量控制。
