交流電機在定子坐標系中的數(shù)學模型
閱讀量：51 發(fā)表時間：2021-01-31 15:27
許多剛進入電子行業(yè)、自動化行業(yè)的人對電子電路、數(shù)字電路等有疑問。因為剛進入這個行業(yè)的人不知道，所以接觸變頻器的維護時必須熟悉。
所謂“模似電子電路”實際上是相對于數(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，實現(xiàn)電機轉(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，有時也需要一個CPU來進行力矩計算，并相應地有一些電路。這個定義在變頻器維修中是常見的。
轉(zhuǎn)換器有多種分類方法，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、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器。在維護中，根據(jù)其用途可分為通用變頻器、高性能專用變頻器、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磁通量不變，又能改變電源頻率進行調(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)非常簡單，但這種變頻器采用開環(huán)控制，不能達到高的控制性能，而且，在低頻時，必須通過扭矩補償來改變其低頻特性。
轉(zhuǎn)差頻率控制基于V/f控制，根據(jù)異步電機的實際轉(zhuǎn)速和電源頻率的關系，根據(jù)所期望的扭矩調(diào)整變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)變頻器的輸出頻率控制，實現(xiàn)異步電機的輸出頻率控制。該矢量控制通過矢量坐標電路控制電機定子電流的大小和相位，在D、Q、0坐標軸下實現(xiàn)電機勵磁電流和扭矩電流的分別控制，實現(xiàn)電機扭矩的控制。
同時，通過控制各矢量的作用順序、作用時間和零矢量的作用時間，可以形成各種PWM波，實現(xiàn)不同的控制目的。利用空間矢量坐標的概念，分析交流電機在定子坐標系中的數(shù)學模型，控制電機的磁鏈和扭矩，通過檢測電機的磁鏈和扭矩，實現(xiàn)對定子電阻的觀測，省去了矢量控制等復雜變化的運算，使系統(tǒng)直觀簡潔，計算速度和精度大大提高了矢量控制。
