佳木斯矿用变压器磁场定向前馈解耦控制系统的研究

编辑：佳木斯矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：412

佳木斯矿用变压器磁场定向前馈解耦控制系统的研究 核心提示：　　机磁场定向控制，又称矢量控制，是一种实现佳木斯矿用变压器高性能控制的先进控制技术。虽然它问世于20世纪70年代，但直到80年代中期，随着新型电子功率器件的成熟和计算机技术的发展，矢量控制技术才得

　　机磁场定向控制，又称矢量控制，是一种实现佳木斯矿用变压器高性能控制的先进控制技术。虽然它问世于20世纪70年代，但直到80年代中期，随着新型电子功率器件的成熟和计算机技术的发展，矢量控制技术才得到实际的应用。90年代后，国外发达国家已将矢量控制技术应用到高速机车等大功率传动控制场合，而我国在大功率传动控制技术方面与国外先进水平还存在着差距，发展具有我国自主知识产权的大功率矢量控制技术具有重要的现实意义。

　　路国峰男，硕士，研究方向为电机传动控制；郝荣泰（丨932-），男，教授，博士生导师，研究方向为机车变流技术和电子学的教学和科研工作。

　　co，少表本电感、电矢量合成调制相角闭环电机磁通模调制件，其开关频率只有几百赫兹，这将需要较宽的滞环范围，势必导致电机定子相电流屮产生较大的低次谐波，引起电机转矩的较大脉动，影响系统的稳定性。

　　感应型的佳木斯矿用变压器，以转子磁场定向构成的电压解耦型矢量控制系统能使电机转矩控制和励磁控制完全解耦且较易实现，方程（3）（5）（6）表达了这种解耦关系。转子磁场定向电压解耦型的电机摸型可写为m场量，而d，q为旋转坐标系的直轴和交轴分量；7，T（为转子时间常数和电磁转矩；=1-I/L人），以=Iw ZJ为定子瞬间电感因数、转子漏磁因数。

　　（2）可以看到，在构成电机交、直轴电压中，除了电机的阻抗压降和反电势外，还有交叉耦合电压并且此交叉耦合电压和电机转速有关，在电机中高速运行段有较大幅度的增加。因此，如何消除交叉耦合电压对电机交、直轴电压计算值的影响是实现电机交、直轴电流仅受自身电压控制的关键。、给出了两种解费方法，即反馈解耦和前馈解耦。

　　反馈解耦是将感应电机的交、直轴电流反馈量直接用于电机交叉耦合电压项的解耦电压计算，并将其引人电机控制电压端进行迭加补偿，以实现感应电机交、直轴电压的解耦控制。其解耦控制原理框图如图所示。

　　反馈解耦的电机定子交、直轴电压给定量计算公式为卜T卜-定了电压反馈解耦控制是动态解耦控制，理论上能对交叉耦合电压项实时完全解耦，使定子电流的转矩电流分量和励磁电流分量分别受其自身电压的控制。但由于电机参数在电机运行中的变化，且电机交叉耦合电压在电机中高速运行段有较大的增加，加之逆变器进人方波工况，电机给定电压幅值受限，电流调节器的调节能矿用变压器力下降，使系统易出现不稳定。

　　前馈解耦是将控制电机的交、直轴电流前馈给定量用于电机交叉耦合电压项的解耦电压计算，再将其迭加到电机控制电压端进行补偿，从而实现感应电机交、直轴电压的解耦控制。其解耦控制原理如所示。

　　前馈解耦的电机定子交、直轴电压给定量计算公式为前馈解隅控制是稳态解耦控制，由于采11前馈给定电流进行交叉耦合屯压项的解耦电m计箅、K计算出的解踽电比实际电机的交叉耦合电仄偾要定运行时，电机的转速均为1 lr/min；（c）为屯机方波工况运行时，负载转矩突然从额定转矩的10%增加到40%时，电机的转子磁链变化情况。图屮，+波器通道1为电机转子磁链波形（。5b，/格），通道2为定了相电流波形（4A/格）转寸''磁链从0.4Wb变（d）显小电机启动时，转子电阻参数值设定不￡确，电机解耦不准确，电机转速不能准确的响应给定值变化，经辨识后，解耦关系恢复正常，屯叽开始正常运行。

　　实验波形图（下转系；从实验波形可见，该系统方案可行，转子屯阻在线辨识效。

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