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1、异步电动机矢量控制系统异步电动机矢量控制系统 由于交流电机具有多变量、非线性、强耦合的由于交流电机具有多变量、非线性、强耦合的特性；特性；其它的调速方法的效率低，应用场合有限（包其它的调速方法的效率低，应用场合有限（包括：调压调速、电磁转差离合器调速、线绕式异括：调压调速、电磁转差离合器调速、线绕式异步电机转子串电阻调速和串级调速等步电机转子串电阻调速和串级调速等 ）一、交流电机调速为什么采用变频调速方法一、交流电机调速为什么采用变频调速方法?图(b)两相交流绕组图(C)旋转的直流绕组图(a)三相交流绕组三相磁场、两相磁场、旋转直流磁场系统之间是可以互相进行等效转换。图(C)旋转的直流绕组Cl
2、ark变换过程Park 变换过程矢量坐标变换原则：1.变换前后总磁动势不变。2.变换前后总功率相等 1.变换前后总磁动势不变。2.变换前后总功率相等 Clark变换Clark逆变换Park 变换Park 逆变换1.变换前后总磁动势不变。2.变换前后总功率相等 运动方程：电压方程：两相静止坐标系下的数学模型两相静止坐标系下的数学模型两相静止坐标系下的数学模型两相静止坐标系下的数学模型转矩方程：两相静止坐标系下的状态方程：将以上电压方程、转矩方程、运动方程归纳整理起来，就构成了三相异步电机在两相静止坐标系下的数学模型电压方程：两相旋转坐标系下的数学模型两相旋转坐标系下的数学模型两相旋转坐标系下的数
3、学模型两相旋转坐标系下的数学模型运动方程：转矩方程：将以上电压方程、转矩方程、运动方程归纳整理起来，就构成了三相异步电机在两相旋转坐标系下的数学模型两相旋转坐标系下的状态方程：异步电机模型的建立异步电机模型的建立异步电机模型的建立异步电机模型的建立在在Matlab/Simulink中，建立三相异步电机仿真模型中，建立三相异步电机仿真模型。该模型包含了该模型包含了Clarke变换和变换和Park变换以及它们的逆变换等模块，其中变换以及它们的逆变换等模块，其中ACMOTORMT模块为三相异步电机经过坐标变换之后在模块为三相异步电机经过坐标变换之后在M-T坐标系下的模型。坐标系下的模型。将将给给定定
4、信信号号分分解解成成两两个个互互相相垂垂直直且且独独立立的的直直流流信信号号 、，、通通过过“Park逆逆变变换换”被被变变换换成成两两相相交交流流信信号号 、，又又经经“Clarke逆逆变变换换”，得得到到三三相相交交流流的的控控制制信信号号 、去去控控制制逆逆变变电电路路，进进而而控控制制电电机。机。电电流流信信号号经经过过传传感感器器采采样样和和“Clarke变变换换”以以及及“Park变变换换”，传传送送到到控控制制端端，从从而而使使系系统统成成为为一一个个闭闭环环控控制制系系统统，模模拟拟出出类类似似于于直直流电动机的工作状况。流电动机的工作状况。矢量控制系统结构矢量控制系统结构矢量
5、控制系统结构矢量控制系统结构一、异步电机矢量控制系统的硬件实现一、异步电机矢量控制系统的硬件实现一、异步电机矢量控制系统的硬件实现一、异步电机矢量控制系统的硬件实现交流异步电机无速度传感器矢量控制系统硬件总体结构：交流异步电机无速度传感器矢量控制系统硬件总体结构：整个系统主要包括一个三相全桥整流器和一个智能功率模块整个系统主要包括一个三相全桥整流器和一个智能功率模块IPM以及用于以及用于给最小系统提供直流电的开关电源电路、三相异步电机、给最小系统提供直流电的开关电源电路、三相异步电机、TMS320F2812最最小系统控制板、小系统控制板、TDS510USB仿真器、仿真器、PC机机CCS集成开发
6、环境等。集成开发环境等。系统硬件实物图系统硬件实物图系统硬件实物图系统硬件实物图二、异步电机矢量控制系统软件实现二、异步电机矢量控制系统软件实现二、异步电机矢量控制系统软件实现二、异步电机矢量控制系统软件实现 矢量控制系统的程序设计包括：主程序、中矢量控制系统的程序设计包括：主程序、中断服务子程序。断服务子程序。主程序：包括系统初始化、变量初始化、主程序：包括系统初始化、变量初始化、ADCADC模块初始化、事件管理器初始化、定时器下模块初始化、事件管理器初始化、定时器下溢中断初始化、通用溢中断初始化、通用I/OI/O口初始化和主循环计算程口初始化和主循环计算程序。序。中断服务子程序：实现中断服务子程序：实现SVPWMSVPWM的产生和控制的产生和控制 系统主程序流程图系统主程序流程图展展展展 望望望望 矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。Welcome to HUAWEI Technologiespresentation 谢谢谢谢！