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    188宝金博页面版: 基于双级矩阵变换器的双馈电机控制

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    内容提示： Vol.12 No.9Sep. 2010第12卷第9期2010年9月www.ecda.cn2010.90引言节电是电机调速的主要目 的之一， 而如何处理转差功率在很大程度上影响着调速系统的 效率。 双馈调速的主要优点是其能把转差功率馈送到电网中去， 或由电网馈入， 从而使其能高效利用。 由双馈电机构成的双馈调速传动系统就有许多这样的优越性能。 特别是在大中型功率交流调速系统中， 变频器传送的是转差功率， 故可采用低压变频装置， 因 而可大大降低变频装置的 成本， 提高运行的可靠性。过去通常使用交直交变频器作为双馈电机转子的励磁电源， 该方法虽然有良好的输出 ， 但输入电流畸变严重， 会污...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：35 | 上传日期：2014-12-02 14:22:04 | 文档星级：
    Vol.12 No.9Sep. 2010第12卷第9期2010年9月www.ecda.cn2010.90引言节电是电机调速的主要目 的之一， 而如何处理转差功率在很大程度上影响着调速系统的 效率。 双馈调速的主要优点是其能把转差功率馈送到电网中去， 或由电网馈入， 从而使其能高效利用。 由双馈电机构成的双馈调速传动系统就有许多这样的优越性能。 特别是在大中型功率交流调速系统中， 变频器传送的是转差功率， 故可采用低压变频装置， 因 而可大大降低变频装置的 成本， 提高运行的可靠性。过去通常使用交直交变频器作为双馈电机转子的励磁电源， 该方法虽然有良好的输出 ， 但输入电流畸变严重， 会污染电网， 且含有中间直流环节， 不利 于同 步速上下运行时能量的 双向 流动。 而双级矩阵变换器作为一种绿色变频器， 正好能弥补这些不足， 同 时具有输入、 输出 特性好， 能量可双向流动， 输入功率因素可调， 体积小等特点， 非常适合双馈调速系统。本文建立了基于双级矩阵变换器的双馈电机定子磁场定向矢量控制的仿真模型， 并对其控制方式、 输入输出特性和功率双向流动等关键技术及性能进行了分析研究， 从仿真结果来看， 双级矩阵变换器在双馈电机调速系统中， 具有良好的应用性能。1双馈电机的矢量控制双馈电机正常运行时， 定子绕组接工频电网电源， 转子绕组由 变频器供电。 像其它 电机一样， 定、 转子电流产生的旋转磁场在空间上相对静止， 且必须满足：ω1＝ωr±ω2(1)式中， ω1为定子旋转磁场角速度， ωr为电机转速， ω2为转子旋转磁场角速度。 这样， 通过坐标变换， 可以得到电机在两相旋转坐标系上的数学模型为：uM1=R1iM1+pψM1-ω1ψT1uT1=R1iT1+pψT1+ω1ψM1uM2=R2iM2+pψM2-ωSψT2uT2=R2iT2+pψT2+ωSψM2!######"######$(2)ψM1=L1iM1+LmiM2ψT1=L1iT1+LmiT2%%(3)ψM2=L2iM2+LmiM1ψT2=L2iT2+LmiT1(4)式中， 下标1和2分别表示定子和转子， u表示电压， i表示电流， R表示电阻， L表示自 感，Lm表示互感， ψ表示磁链， p表示微分算子， ωs表示转差角速度 (ωs=ω1-ωr)。通过比较， 本文采用 定子磁链矢量ψ1为M轴的定向矢量， 优点是交叉耦合的量很少； 转矩公式简单， 是两个标量之积； 在直接通道中不存在非线性； 只有一个磁链的分量， 形式简单。收稿日 期：2010-03-08基于双级矩阵变换器的双馈电机控制沈飘飘， 粟梅(中南大学信息科学与工程学院， 湖南长沙410083)摘要： 以双馈电机为研究对象， 结合双级矩阵变换器和矢量控制的优点， 建立了双级矩阵变换器励磁的定子磁场定向控制系统模型。 同时导出 了 定子磁场定向的双馈电机的数学模型， 给出了以转速控制为外环， 以转子电流控制为内环的双闭环控制系统的设计方法。 该系统中的变频器装置可用双级矩阵变换器代替。 计算机仿真证明， 其双馈电机的转速在一定范围内从亚同步速到超同步速任意可调， 从而体现了系统的优良特性。关键词： 双馈电机； 双级矩阵变换器； 矢量控制doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2010.09.025设计参考79

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