第八章双馈电机控制系统性能分析

第八章 双馈电机控制系统性能分析 对于任何一个实际运行的系统，稳定性是其首要要求，系统的各种性能指标的实现均是建立在系统稳定运行的基础之上的。对双馈电机控制系统也不例外。 在进行双馈电机电流环控制系统稳定性分析时，不管是采用基于自适应谐振调节器的转子电流控制策略还是采用传统矢量控制策略，通常认为电流环具有足够高的控制带宽，即认为转子电流能够较好地跟踪其指令值，因此，在进行稳定性分析时可以将转子电流近似用其指令值代替。在矢量控制系统中，无论是定子磁链定向、气隙磁链定向还是定子电压定向，为了简化分析，均认为其同步旋转坐标系能够准确定向，即在磁链定向情况下有sds、0qs；而在定子电压定向的情况下有：0dsu、sqsuu。 8.1 基于定子磁链定向的矢量控制系统稳定性分析 以双馈电机的定子磁链为状态变量，转子 电流和定子电压为输入量，则关于双馈电机定子磁链的状态方程可表述为： qsdsqrdrsmsqsdsssssssqsdsuuiiLLRLRLRp （8-1） 在定子磁链定向的情况下，定子电压相量和定子磁链相量的关系如图8-1 所示： 推导如下： qsdsqssqsdsqsdssdsdtdirudtdiru11 =〉 qsdsqssqsdsqsdssdsuirdtduirdtd11 =〉 由：qrmqssqsdrmdssdsiLiLiLiL=〉sqsqrmqssdsdrmdsLiLiLiLi得 qsdssqsqrmsqsdsqssdsdrmsdsuLiLrdtduLiLrdtd11 =〉 qssqrmsdssqssqsdsdrsmsqsdsssdsuLiLrLrdtduiLLrLrdtd11 在图 8-1 中，双馈电机定子电压矢量sU s 即同步旋转 dq 坐标系的 d 轴的夹角用u 来表示。u 可用式 8-2 进行描述，即： dtsgu （8-2） 其中，g 为定子电压矢量的旋转角速度；s 为定子磁链矢量的旋转角速度。 采用等量坐标变换，由图 8-1 可知： uquduusinucosuss （8-3） 其中，su 表示定子电压矢量s 的幅值。 在定子磁链定向情况下，对定子磁链而言有sds、0qs。将定子磁链表达式与式 8-3 一并代入式 8-1，得： ...