一种带电流滞环控制的嘉峪关矿用变压器矢量控制方法

编辑：嘉峪关矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：350

一种带电流滞环控制的嘉峪关矿用变压器矢量控制方法 核心提示：　　上海铁道种带电流滞环控制的嘉峪关矿用变压器矢量控制方法朱莉，蒋发标，陶生桂上海铁道大学嘉峪关矿用变压器工程系，上海200巧1并在12心巧的鼠笼型电机机组上进行了初步实验，实验结果表明该方法具有良好的性能。　　1

　　上海铁道种带电流滞环控制的嘉峪关矿用变压器矢量控制方法朱莉，蒋发标，陶生桂上海铁道大学嘉峪关矿用变压器工程系，上海200巧1并在12心巧的鼠笼型电机机组上进行了初步实验，实验结果表明该方法具有良好的性能。

　　1矢量控制的基本原理70年代抖助38献《等根据坐标变换原理将电机磁场解费，模拟电机转矩的控制规律，提出电机的矢量变换控制。通过坐标变换，选择按转子磁通定向的柏7坐标系统，将电机定子电流矢量分解成为两个分量即转矩分量和磁通分量。始了坐标系同步角速度啤旋转，轴与转子磁通/重合，9为1与徒子轴轴间的电角忠它随时间变化即也=]山冰=]山坤北，叫为转子角频率，叫为滑差角频率。

　　矢量变换所依据的数学模型是按转子磁场定向的必2坐标系嘉峪关矿用变压器电压方程，考虑到鼠笼型电机转子短路则。==0，数学模型中的电压矩阵方程为：式中/、2分另1_是定子励磁电流分量和转矩电流分量；1/必、了分别是定子励磁电压分量和转矩电压分量化、心、心。、1分别是柏了坐标系的定子电感、转子电感和励磁电感；叫为同步旋转角速废为微分算子，为滑差角频率叫=地_叫，叫为转子角频率。

　　式中韦。为转子磁链，打为转子时间常数，打=1/灰2.

　　、1分别是转子励磁电流分量和转矩电流分量；分别是定子电阻和折算到定子侧的转子电阻；式中打为电磁转矩，为嘉峪关矿用变压器的极对数。

　　本系统中由测量所得的电机转速，通过矢量运算器产生场定向电流分量给定值；；率给定值叫。由测得的电流经矢量变换得到转矩电流分量和励磁电流分量，利用；―‘《和滑差角频嗽稿日期：19991速度巧节揖上海铁道产生的电流误差经吉态滞环比较器产生数字量1说。北，由和测量所得的电机转速经过积分运算可得转子通位置角也，并送至矢量变换环节和￡6〔开关表。根据￡口坊》1开关表的内容来选择合适的电压矢量，产生相应的逆变器触发脉冲义4、加和扣。利用这些脉冲触发主开关元件，抖便实现对电机的。

　　系统拘成矢置巧换测速控制系统框图2.1电压型逆变器的控制因为电压型逆变器直接可控的是输出电压，电流的控制是通过对输出电压的控制来实现的，而且，电压型逆变器的环节近似为个电压源，当负载电流突然增大巧日电机堵转或发生短路化情况非常不利。如无必要的限流措施，势必引起逆变器损坏或保护动作，导致停机。因此，对电压型逆变器的电流控制问题必须慎重考虑。本实验引入空间电压矢量概念，采用吉态滞环控制方法对电压型逆变器的电流进行控制。

　　器有7种可能的开关状态：6种非零电压矢量、1种零电压矢量。逆变器的输出可用如下所示的综合矢量来描述：定义个开关函数：逆变器上桥臂导通则每个矢量K就可W用表示桥臂儿公、开关状态的函数SA、、S来表示。例如《ll，0，0表示的开关状态如图2所示，根据式5，逆变器输出电压的空间电压矢量如图3所示。

　　胃逆变器供电的感应电机是个非线性、强费合的高阶系统，采用线性方法来控制，系统比较复杂，且难达到良好的效果。另方面PW逆变器中的电子器件只工作在开、关两种状态。所w普遍运巧捏开关控制器采用巧环为基础的非线性控制策略[4.这样，电流矢量的分量山打就可分别调节。图4显示了流控制的方法，对定子电流的分量4、分别使用个；态滞环比较器，逆变器用泣系数来表示从电机的方程可知，如果电压《是正的负的，电流z就增加减小。同样，K和z之间也存在该样的关系。

　　为了控制Z，H应该该样选揉如果dOT=l，则0dw=―l，则_0dOT=化则=0.为了控制《了应该这样选择：如果北=1，则《04=1，则《了04=0，则《了=0.上述4、4是数字化了的比较器输出信号。

　　按照这个原则可W根据d、北的值来选择电压矢量矿用变压器。将图3中的电压矢量空间分成24个扇区根据4.北的值得出响应的电压矢量的开关表存放在￡601中。

　　转速的测置3在动态测量和实时控制系统中，往往对转速测量的实时性有较高的要求。因此，采样时间7不能随意取大，为了解决既要周期小又要测速精度高的矛盾，可采用同步/T法。这种方法的特点是不固定定时时间f，主要是设法使w与同步，从整数个盘脉冲开始计时，同样于整数个盘脉冲结束计时，记录到的是整数个盘脉冲，即定时与计数是同步发生的。

　　设圈盘脉冲数为护计数器计数值为咐，定时器定时值为打，则测得的角速度为=.化，转速=号。支。6=60.背定时时间打=2打=胆//.，所2为定时脉冲数，/.为定时时钟频率。因上海铁道巧二，转速巧二由上分析可知，对计数值所1和定时脉冲数2进行测量后，再经过计算，即可得到转速。在本实验中，为了防止来自输入端的干扰信号进入单片机，用个光和施密特触发器构成速度检测整形电路，并通过扩展片定时器/计数器8253来实现同步1/1法测速。

　　2.3电流检测与A/D转换电流传感器是电流反馈的起点，要求它能够有较高的精度。另外，由于本系统要对电流实施瞬时值控制，所W它的响应速度也要足够快。鉴于此本系统选用了北京莱姆公司生产的LE电流传感器模块。

　　所采用的泌97BH芯片本身带有8路10位逐次比较式A/D转换器，为充分利用资源，故不再外接A/D转换器。lO位逐次比较式A/D转换输入量7K，输出量D，基准电压机EF之间有如下关系式：从上式可W看出，对于选定的A/D转换器，提高被测输入量分辨率的方法有两种：种是在输入电压t较小化将放大W不超过A/D转换器的允许输入电压为限，然后再送给A/D转换器，这就是目前常用的量程转换技术另种是根据U的大小，改变A/D转换器的基准电压/F，即当机减小化亦相应地减小7F.在本实验中，为了提高/D转换分辨率，采用了改变基准电压[/BEr的方法。

　　3实验波形与结论文提出的控制方案，用现有的设备使用了两片8097BH，故必须考虑两片PU之间的数据传输的问题。双微机系统间的通信采用共享RA6264来实现，并在机组上运用该方法进行了稳态时实验。

　　实验用电机铭牌数据如下：额定功率为2.2kW，极数为4，频率为洗旺，额定转速为额定电压为％灯接法，额定电流为5.03.

　　逆变器触发脉冲波形定子相电压、相电流波形所示的波形显示了该种电流控制方案的优良性能。下转第46本文对采用电流滞环控制实现嘉峪关矿用变压器矢量控制作了介绍，并作了稳态时的试验。为了提高与改进其性能，必须采用具有快速运算能力的数字信号处理器科进行更好的实时控制。

　　2许大中。电机理论杭州；浙江大学出版社，199.

　　司封小强。利用898单片机实现高精度实时转速测量1.嘉峪关矿用变压器自动，巧985：32~34.

上一个： 关于嘉峪关矿用变压器厂的选购要点 下一个： 什么是穿心嘉峪关矿用变压器及分类