一:电机矢量控制的原理是什么
由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。
简介
具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。简单的说,矢量控制就是将磁链与转矩解耦,有利于分别设计两者的调节器,以实现对交流电机的高性能调速。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制,因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。矢量控制算法已被广泛地应用在siemens,AB,GE,Fuji,SAJ等国际化大公司变频器上。
矢量控制方式
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配,而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数,有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数,有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化,会影响变频器对电机的控制性能,目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能,带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而对普通的异步电动机郸行有效的矢量控制。
举例
以异步电动机的矢量控制为例: 它首先通过电机的等效电路来得出一些磁链方程,包括定子磁链,气隙磁链,转子磁链,其中气隙磁链是连接定子和转子的.一般的感应电机转子电流不易测量,所以通过气息来中转,把它变成定子电流. 然后,有一些坐标变换,首先通过3/2变换,变成静止的d-q坐标,然后通过前面的磁链方程产生的单位矢量来得到旋转坐标下的类似于直流机的转矩电流分量和磁场电流分量,这样就实现了解耦控制,加快了系统的响应速度. 最后再经过2/3变换,产生三相交流电去控制电机,这样就获得了良好的性能.
矢量控制(VC)方式
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换, 等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。 综合以上:矢量控制无非就四个知识:等效电路、磁链方程、转矩方程、坐标变换(包括静止和旋转) 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。...余下全文>>
二:异步电动机的矢量控制?
有人会说你的解释对吗?1、“矢量控制”理论的核心是,有效控制产生电磁转矩的电流分量;2、由电机学知识知道,异步电机在稳定运行区,转子电路功率因数接近为1,也就是说转子电流就是矢量控制要控制的只与转矩有关的电流;3、而在稳定运行区,转子电流直接与转差率S有关,异步电机的硬特性就依靠转子转速的微小变化控制调整转子有功电流,控制电磁转矩跟随负载变化的;4、异步电机的硬特性、恒速原理就是异步电机自我矢量控制转矩的原理;
三:异步电机矢量控制与永磁同步电机矢量控制的区别?
同步机的机械角度和电角度之间的相对位置是固定的
异步机的实际角埂和电枢的空间矢量的相对位置不统一,但是可以用设定转速算出
异步机的矢量控制比痛的要难一点
磁链观测器比较难搞
四:交流异步电机的矢量控制能位置控制吗
可以啊,
1)矢量控制指的是以坐标变换为原理,将一个坐标系下空间矢量通过坐标变换原理变换到另一个坐标系下的控制,譬如,将静止坐标系下的电流矢量,电压矢量或磁链矢量变换到旋转坐标系下。
2)位置控制指的是给定一个期望位置,通过控制方案使得实际位置到达期望位置,位置控制属于外环控制,中间环是速度环控制,内环是电流环控制。
3)矢量控制是电流环控制的输出电压做矢量控制,将d,q轴旋转坐标系下的电压变换到两相静止坐标系下,然后将两相静止坐标系下的电压变换到三相静止坐标系,产生PWM波,输出电压控制电机。
五:如何深入理解交流电机矢量控制理论
变频器控制一般情况下,在工频赫兹以下(50HZ,超低频除外)时,超电机处于恒转矩,低(欠)功率状态,即功率比额定功率低,电压比额定电压小。 处于工频赫兹以上时,处于恒功率,低转矩状态,即功率不变,转矩随频率(负载速度)增加而减小。你所说的情况应该是电压、电流慢慢向额定转变(增大)的状态,个人感觉电压应该比电流增大的明显。现在的变频器都比较先进了,力矩控制的都比较好。\r\n 希望能帮到你
六:异步电机励磁原理
朋友,这个我很专业滴。励磁电流和转矩电流是在同步坐标系下面给的(同步dq轴)。同步坐标系= 转子转速+转差率。如果不要转矩,那么转差率为零。旋转磁场的旋转速度和转子相同,没有任何扭矩输出。如果转子不转,这个时候电机内生成的旋转磁场也不是不转的,频率为零。一旦旋转磁场和转子不同速,就形成了转差率,转子就有扭矩了。不过,这个时候转矩电流也不可能是零了。
七:矢量控制的介绍
由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪60年代末由达姆斯塔特工业大学(TU Darmstadt)的K.Hasse提出。在70年代初由西门子工程师F.Blaschke在不伦瑞克工业大学(TU Braunschweig)表发的博士论文中提出三相电机磁场定向控制方法,通过异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。
八:变频器的矢量控制事什么工作原理
矢量控制,最简单的说,就是将交流电机调速通过一系列等效变换,等效成直流电机的调速特性,就这么简单,至于深入了解,那就得深入了解变频器的数学模型,电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理,根据异步电动机的动态数学模型,利用一系列坐标变换把定子电流矢穿分解为励磁分量和转矩分量,对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。
九:异步电机的工作原理
三相交流异步电机的定子铁芯槽内,嵌有相差120°电角度的三相绕组。三相交流电每相也相差120°电角度。当绕组接通三相电源时,就在绕组中产生一个旋转磁场,以n1的转速旋转,并以全速切割转子,在转子鼠笼中产生感应电动势,因为鼠笼是闭合的,此电势形成电流,产生磁场,与定子的磁场作用开始旋转、加速。
三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速,使转子和旋转磁场间有相对运动,从而保证转子的闭合导体切割磁力线,感生电流,产生转矩。转速的差异是异步电机运转的必要条件。在额定情况下,转子转速一般比同步转速低2-5%。
参考资料:江西版《实用电工手册》