定子电流的磁化分量.ppt

五、永磁同步电机按转子位置定向的矢量控制原理 在电机轴上安装转子磁极位置检测器，能检测出转子的磁极位置，从而控制定子侧绕组的电流频率和相位，使定子电流和转子磁链总是保持确定的关系，从而产生恒定的转矩。 永磁同步电机的转子磁通势为 （＝常数），在转子轴上装有一个位置发送器AP。测取转子位置角,经正弦信号发生器得三个正弦位置信号 同步电机结构 * * 第四部分　矢量变换原理 用这三个正弦位置信号去控制定子三个绕组的电流，使得 定子磁通势空间矢量： 代入统一转矩式，得 这一公式与恒磁直流电动机的转矩式一样，不同之处仅在于直流电动机的转矩比例于直流电枢电流，而永磁同步电动机的转矩比例于定子交流电流幅值。 因此， 比例常数 基准旋转坐标系位于电动机转子轴上，属按转子位置定向的矢量控制系统。 该系统的缺点是： 随负载增加，电动机功率因数降低，定子电压升高。 定子电压矢量 垂直于合成磁通势矢量 （忽略定子绕组电阻和漏抗压降影响）定子电流矢量 垂直转子磁通势矢量 ，功率因数角 （ 和 间夹角）等于 和 之间夹角，随负载增加， 加大， 的幅值和 角加大，使得电动机电压升高，功率因数下降。 这种控制方法只适用于小容量。 措施：电动机转子设计成凸极形式，横轴气隙大，使磁链矢量 向 偏斜，和 减小。 六、普通同步电动机按磁通定向的矢量控制原理 永磁同步电动机的按转子位置定向的矢量控制系统简单，调速性能好。从原理上说，也可以用于普通同步电动机，但它的功率指标差，随负载增加，电动机功率因数变差，定子电压升高。 为克服上述缺点。普通同步电动机的矢量控制以磁链和磁化电流矢量为基准，采用按磁通定向的控制方法。 控制思路: 随负载增加，适当加大励磁电流矢量 （代表转子磁能势矢量 ）的值和它与定子电流矢量 （代表定子磁通势矢量 ）之间的夹角，使得 和磁化电流矢量 （代表合成磁通势矢量 和磁链矢量 ）之间的夹角不变——电动机功率因数不随负载变化。 在负载变化时，维持磁化电流值 和磁链 值恒定——定子电压恒定条件。 N S N S 所有空间矢量都在空间以同步角速度 旋转，它们位于空间任何位置。 习惯上把磁链轴（ 轴）置于水平位置，站在 轴上看， 定子轴 以 反向旋转。 是功率因数角。 d轴 求2/3坐标变换的角度 求扭矩与电流is的关系 在 坐标系上分解定子电流矢量 和励磁电流矢量 得： 由统一转矩公式，代入电流矢量和磁通势矢量之间的关系得同步电动机转矩公式 ： 由于 和 按平行四边形法则合成，所以 如果能在负载变化时施加控制，使 和 恒定，则 称 为定子电流转矩分量 同步电动机的转矩公式和直流电动机的转矩公式很相似，差别仅在于直流电动机公式中的转矩电流是物理上存在的电枢电流，而同步电动机的转矩电流是不直接存在的定子电流矢量在旋转坐标系轴 上的直流分量。 与 的控制： —定子电流的磁化分量 —励磁电流的磁化分量 的期望值： 转子上施加的励磁电流给定值 ： 的期望值，对应于 磁链的期望值。 （4－29） 1 从速度调节器和式（4－29）计算被控矢量的直流控制分量 和 ， 再经第二个坐标变换（从坐标系 到R、S、T坐标系的坐标变换——2/3变换）就能得到物理上存在的定子三个电流的给定量 、 、 ，使定子三个电流的实际值等于它们的给定值，便完成了全部矢量控制任务 。 上述矢量控制过程的关键是找到坐标变换所需的 轴和R 轴之间的夹角 ——磁链位置角 。 有两种计算角 的方法 ： 电流模型　 电压模型 电流模型：利用定子电流磁化和转矩分量的给定量 、 ，和磁化电流的期望值 ，以及用装于电动机轴上的位置发送器测得的转子位置角 ，计算期望的磁链位置角 ，用 代替 进行坐标变换。 计算角 的方法之一 电压模型：利用测到的定子三相电压实际值 ，直接计算电动机磁链矢量　　的模 和位置角 ,故称直接法 。 3/2变换 计算角 的方法之二 七、异步电动机按磁通定向的矢量控制原理 交流电动机的合成磁通势和磁链 气隙合成磁通势 和气隙磁链 ；同步电机选择的磁链坐标！ 定、转子通过气隙相互交链的那部分磁链 定子合成磁通势 和定子磁链 ； 气隙磁链与定子漏磁链的和 转子合成磁通势 和转子磁链 。 气隙磁链与转子漏磁链的和