异步电机矢量控制方案论证一,概述三相异步电机具有结构简单,牢固,维修方便,价格便宜等特点,目前在工业领域中得到广泛应用。早期的变频调速采用变压变频(VVVF)速度开环的方式,基频以下为恒压频比控制,在低速时,提高电压以补偿定子阻抗压降。这种调速方法的控制结构简单,成本低,适用于风机等对调速系统动态特性要求不高的场合,但是对于动态和静态性能要求高的场合,这种开环系统就无法提供足够的保障。1971年德国西门子公司的F.Blashke等革命性地提出了“感应电机磁场定向控制原理(Fieldorientation)”,即矢量控制技术,使交流传动的转矩静动态特性取得质的改善,完全可与直流调速系统相媲美。矢量控制的实质是利用美国A.A.Clark提出的“感应电机定子电压的坐标变换控制”原理。经过不断的实践和改进,形成了现已得到普遍应用的矢量控制变频调速技术。矢量控制通过引入坐标变换,把复杂的异步电机等效为简单的模型,在保证磁场准确定向的情况下,可以实现励磁电流和转矩电流的解耦,使得交流电机的转矩控制性能可以与直流电机相比拟,这无疑是交流传动控制理论上的一个质的飞跃。转子磁场的定向控制就是在将旋转坐标系放在同步旋转磁场上,将电机的转子磁通作为旋转坐标系的直轴。若忽略由反电动势引起的交叉耦合,检测出定子电流的直轴分量,就可以观测转子磁通幅值,但转子磁通恒定电磁转矩与定子电流的交轴分量成正比,通过控制定子电流的交轴分量就实现对电磁转矩的控制,此时称定子电流的直轴分量为励磁分量,定子电交轴分量为转矩分量。可由电压方程的直轴分量控制转子磁通,交轴分量控制转矩从而实现磁通和转矩的解耦控制。转子磁场定向的最大的优点是达到了完全解耦,无需增加解耦器,控制方式简单,具有良好的动态性能和控制精度。在异步电机矢量控制中,要实现准确的解耦,必须要知道转子磁链准确的相位角。而在直接矢量控制中,为了实现磁链的反馈控制,还要知道转子磁链准确的幅值。通过异步电机定子侧电压、电流,以及转子转速等电机运行参数,通过实时计算得到转子磁链的准确位置和大小,这种技术就是磁链观测器,在矢量控制中,常用的转子磁链观测器有电压模型和电流模型两种。以及基于这两种模型的若干种改进的算法。本文将论述磁链观测器的实现方法以及优缺点比较。同时在高性能的异步电机矢量控制系统中,转速信息的获取是必不可少的。电机速度信息的辨识方法,分为直接法和间接法。直接法就是通过电子式或机电式速度...