模块5 牵引变流器控制策略《列车电力传动与控制》教学课件.pptVIP

**术问题，而且由于齿槽影响，气隙中存在着谐波磁场的影响，使得检测信号中含有较大的脉动分量，影响测量精度。转速越低误差越大，因此很少使用。2.磁链计算法现代实用的矢量控制系统中，大多采用接计算法。利用电压、电流或转速信号，通过转子磁链模型，实时计算出转子磁链的幅值、相位。转子磁链模型是建立在异步电动机动态数学模型的基础上，分为电压模型和电流模型。(1)转子磁链计算的电压模型电压模型就是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系，对电动机的电动势进行积分就可得到磁链。经推导可以得出：（5--25）**式中----d-q坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感；----d-q坐标系定子等效两绕组的自感；----d-q坐标系转子等效两绕组的自感；----漏磁系数，。由公式可知，磁链计算只需要实测的电压、电流信号，不需要转速信号，计算过程只与定子电阻有关，与转子电(5—32)**阻无关，定子电阻容易测取。很容易由测量得到的电动机定子三相电压、电流经过3/2变换得到。电压模型受电动机参数变化的影响较小，算法简单便于应用。但由于运算中含有积分运算，积分的初始值和累计误差对结果会产生影响。在低速时，定子电阻压降的变化较大，因此电压模型计算法在低速时测量精度可能不高，更适合于中、高速范围。**(2)计算转子磁链的电流模型电流模型根据定子电流和转子转速信号求得。根据实测物理量的不同组合，可得到众多的转子磁链计算电流模型。I.在两相静止坐标系上的转子磁链模型由实测的三相定子电流通过3/2变换，很容易得到两相静止坐标系上的电流和，可导出转子磁链在轴上的分量为：（5--33）根据??坐标系电压方程式，可推导出转子磁链模型：式中----电动机转子电磁时间常数，；----微分算子，；----转子角速度。在两相静止坐标系上，得到了和，欲计算的幅值和相位就方便多了。由式（5—33）构成的转子磁链模型的运算框图，如图5—23所示。（5--34）建立在两相静止坐标系上的转子磁链模型适合于模拟控制，通过运算放大器和乘法器即可实现。若采用计算机数字控制时，和之间存在交叉反馈关系，计算时可能会发生不收敛现象。**II.两相旋转坐标系M-T上的转子磁链模型在两相旋转坐标系M-T上，三相定子电流经3/2变换后，变成两相静止坐标系电流，然后经同步旋转变换并按转子磁链定向，得到M-T坐标系上的电流,利用矢量控制方程式获得转子磁链和转差角频率信号,通过获得定子频率，经积分计算出转子磁链的相位角，即同步旋转变换的旋转相位角。这种模型与前一种模型比较，它更适合于微机实时运算，计算收敛快，计算精度较高。按转子磁链定向两相旋转坐标系上的电流模型如图5—24所示。上述两种转子磁链电流模型的应用比较广泛，都需要实测的电流和转速信号，这些参数都受电动机参数变化的影响，如电动机温升、频率变化都会影响转子电阻r2，进而影响时间常数t2；磁饱和程度将影响电感Lm和L2，也将影响t2。这些影响都将导致磁链幅值和相位信号失真。对于磁链闭环**系统，反馈信号的失真必然使磁链闭环控制系统的性能降低，这是电流模型的最大不足之处。尤其是当转子频率变化时，转子集肤效应将影响其电感L2和电阻r2朝着相反方向变化，转子频率升高，电阻r2增大、电感L2减小，t2变化较大，为弥补这一缺陷，可采用参数实时在线辨识的方法，对t2进行实时测量，实时对参数加以校正。还可以将转子磁链的电压模型和电流模型组合，在低速段采用电流模型，在中、高速段采用电压模型，