逆變器SPWM產生原理ppt課件

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1、第三節逆變器的PWM控制有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。為何采用PWM控制？有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。為何采用PWM控制？原理圖常規交直交變頻器傳統變頻器采用可控整流橋變壓，逆變器用來變頻，變壓和變頻在兩個獨立的變換器中去實現，相互的配合在動態過程中就會顯得不協調，給系統的運行帶來一系列影響。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客

2、價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。為何采用PWM控制？主電路有兩個可控的功率環節，需兩套控制系統，相對來說比較復雜；由于中間直流環節有濾波電容或電抗器等大慣性元件存在，使系統的動態響應緩慢；可控整流器使供電電源的功率因數隨變頻裝置輸出的頻率的降低而變差，并產生高次諧波電流。逆變器輸出為六拍階梯波交變電壓，含有較多高次諧波，產生較大的脈動轉矩，影響電機的穩定工作。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。為何采用PWM控制？象限脈沖整流器電力機車整流部分為四圖交直交變頻

3、器原理PWM將通訊系統中的調制技術引入交流變頻領域，采用脈寬調制（PWM）技術，可在逆變器上同時實現變壓和變頻，對非正弦供電電機來說，PWM可消除或消弱有害高次諧波。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。為何采用PWM控制？主電路只有一個可控的功率環節，簡化了結構；使用了不可控整流器，可提高電網的功率因數；逆變器在調頻的同時實現調壓，而與中間直流環節的元件參數無關，加快了系統的動態響應；可獲得比常規六拍階梯波更好的輸出電壓波形，能抑制或消除低次諧波，使負載電機可在近似正弦波的交變電壓下運行，

4、轉矩脈動小，提高了系統的性能。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。PWM基本原理l把一個正弦半波分作N等分，然后把每一等分的正弦曲線和橫軸所包圍的面積都用一個與此面積相等的等高矩形脈沖來代替，矩形脈沖的中點與正弦波每一等分的中點重合。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。PWM基本原理l由N個等幅而不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦的半周等效。l上頁圖中一系列脈沖波形就是所期望的逆變器

5、輸出PWM波形。l由于各脈沖的幅值相等，所以逆變器可由恒定的直流電源供電，符合逆變器的電能直交變換模式。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。SPWM原理l以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波（Carrier wave），并用頻率和期望波相同的正弦波作為調制波（Modulation wave），當調制波與載波相交時，由它們的交點確定逆變器開關器件的通斷時刻，從而獲得在正弦調制波的半個周期內呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。有利于學習和創新的組織管

6、理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。SPWM原理vSPWM的原理為在控制電路中調制，在主電路中輸出。在控制電路中，一個頻率為fr幅值為Ur的參考正弦波Wsin（調制信號）加載于頻率為fc幅值為Uc的三角波W（載波）后，得到一個脈沖寬度變化的SPWM波Wspwm（已調制波），用已調制波的高低邏輯電平經分配與放大后去驅動逆變器的主開關元件，即可使逆變器輸出與已調制波Wspwm相似的SPWM電壓波形，SPWM輸入輸出原理框圖如下頁所示：有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值

7、追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。）輸入、輸出原理圖正弦脈寬調制（SPWMl在控制電路中，一個頻率為fr幅值為Ur的參考正弦波Wsin（調制信號）加載于頻率為ft幅值為Ut的三角波W（載波）后，得到一個脈沖寬度變化的SPWM波Wspwm（已調制波），用已調制波的高低邏輯電平經分配與放大后去驅動逆變器的主開關元件，即可使逆變器輸出與已調制波Wspwm相似的SPWM電壓波形；有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l調制度M：為正弦調制波參考信號幅值Urm與三角載波幅值Uc

8、m之比，用公式表示為：l載波比N：為三角載波頻率fc與正弦調制波參考信號頻率fr之比，用公式表示為：cmrmUUM rcffN 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l從調制脈沖的極性上 單極性脈寬調制：單極性脈寬調制：如果在正弦調制波的半個周期內，三角載波只在正或負的一種極性范圍內變化，所得到的SPWM波也只處于一個極性的范圍內 雙極性脈寬調制：雙極性脈寬調制：如果在正弦調制波半個周期內，三角載波在正負極性之間連續變化，則SPWM波也是在正負之間變化SPWM分類有利于學習和創新的組織管理機

9、制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l從載頻信號和參考信號的頻率關系 異步調制異步調制：載波信號和調制信號不同步的調制方式。同步調制同步調制：N 等于常數，并在變頻時使載波和信號波保持同步。分段同步調制分段同步調制：把 fr 范圍劃分成若干個頻段，每個頻段內保持N恒定，不同頻段N不同；SPWM分類有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。單極性SPWM波形倒向信號單極性脈寬調制波形有利于學習和創新的組織管理機制，創造充

10、滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。單極性SPWM波形l當參考電壓高于三角波電壓時，相應輸出電壓為正電平，反之則產生零電平。l負半軸是用同樣的方法調制后再倒相而成。l調制結果是產生等幅、不等寬的脈沖列。l逆變器主電路能對電機繞組的進線端提供三個不同的電位值 （參考點可任選?。ヾdUU、0有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM波形逆變器三相輸出波形雙極性SPWMl雙極性SPWM調制方法和單極性相同；l雙極性控制時

11、逆變器同一橋臂上下兩個器件交替通斷，處于互補的工作方式。主電路提供 兩個電位值。2dU有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM波形有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM波形數學分析v雙極性SPWM波形電壓表達式為v寫成傅立葉級數形式為時）（時crdcrdAuuUuuUu2)(210)sincos(2kkkkwtbkwtaau有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿

12、活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。v記作式中 10)sin(kkkmkwtUUu20cos21kwtdwtuak20sin21kwtdwtubk0spwm210200UuudwtU波形上、下對稱，的直流分量，次諧波幅值的k22UbaUkkkm次諧波相位角的kUbaarctgkkk雙極性SPWM波形數學分析有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。v依據上頁理論基礎，可計算不同調制比M時的基波及主要高次諧波的相對值。v定義 通過同

13、樣的多次計算，在載波比N足夠大，調制系數 時，可以得到以下結論：雙極性SPWM波形數學分析2/*dkmkmUUU1M有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。a）基波分量與調制系數成正比，即說明只要改變參考正弦波的幅值，就可以改變輸出spwm波形中基波分量幅值，且該幅值與調制系數成正比，這就為準確控制輸出電壓的基波值打下了基礎。b）小于（N2）次的諧波電壓全部為零，消除了（N2）次以下全部較低次數的高次諧波。雙極性SPWM波形數學分析有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以

14、市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM諧波分析高次諧波分量波形的基波分量及主要時雙極性SPWM15N有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM諧波分析有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雙極性SPWM諧波分析有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既

15、開放又相互信任的合作環境。SPWM脈寬調制方法l同步調制基本同步調制方式，fr 變化時N不變，信號波一周期內輸出脈沖數固定；三相電路中公用一個三角波載波，且取 N 為3的整數倍，使三相輸出對稱有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。SPWM脈寬調制方法l同步調制（續）為使一相的PWM波正負半周鏡對稱，N應取奇數；fr 很低時，fc 也很低，由調制帶來的諧波不易濾除；fr 很高時，fc 會過高，使開關器件難以承受。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價

16、值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l異步調制整個輸出頻率范圍內載波比N不為常數，一般是保持載波頻率始終不變，這樣可使低頻時載波比增大，輸出半周期內脈沖數增加，解決了較低次數的高次諧波問題；不能在整個輸出頻率范圍內滿足N為3的倍數的要求，會使輸出電壓波形相位隨時變化，難以保證正、負半波以及三相之間的對稱性，會引起偶次諧波等其他問題。SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l異步調制（續）通常保持 fc 固定不變，當 fr 變化時，載波比 N 是變化的

17、；在信號波的半周期內，PWM波的脈沖個數不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內前后1/4周期的脈沖也不對稱；SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l異步調制（續）當 fr 較低時，N 較大，一周期內脈沖數較多，脈沖不對稱產生的不利影響都較??；當 fr 增高時，N 減小，一周期內的脈沖數減少，PWM 脈沖不對稱的影響就變大。SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既

18、開放又相互信任的合作環境。l分段同步調制是將同步、異步調制相結合的一種調制方法，它把整個變頻運行范圍劃分為若干個頻段，在每個頻段內都維持載波比N為恒定，對不同頻段取不同的N值。這樣既保持了同步調制下波形對稱、運行穩定的優點，又解決了低頻運行時諧波增大的弊病。SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l分段同步調制（續）把 fr 范圍劃分成若干個頻段，每個頻段內保持N恒定，不同頻段N不同；在 fr 高的頻段采用較低的N，使載波頻率不致過高；在 fr 低的頻段采用較高的N，使載波

19、頻率不致過低；SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。l右圖為分段同步調制時，載波頻率fc與調制頻率fr關系，低頻時采用異步調制，然后為分段同步調制，基頻以上時進入方波工況。SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。SPWM波形的生成l自然采樣自然采樣：將三相正弦波與三角波比較，在波形相交點自然地確定脈沖的采樣點和開關點。即采樣點和開關點重合。l優點：1、

20、基波幅值與調制度M成正比，利于調壓；2、高次諧波隨著載波比N與調制度M的增大而減小，有利于波形正弦化。l缺點：1、實時控制時難以計算脈沖寬度；2、離線計算，利用查表法輸出PWM波，占有內存過大，不符合微機等采樣周期的控制要求。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。v規則采樣在載波三角波的固定點對正弦波進行采樣，以確定脈沖的前沿和后沿時刻，而并不管此時是否發生正弦調制波與載波三角波相交。也就是說采樣點和開關點不重合，采樣點是固定的，開關點是變化的。開關的轉換時刻可以利用簡單的三角函數在線地計算

21、出來，滿足了微機全數字控制的需要。SPWM波形的生成有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。自然采樣對稱規則采樣不對稱規則采樣平均對稱規則采樣SPWM波形的生成有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。v對稱規則采樣中生成的PWM脈寬較實際的正弦波與三角波自然相交的脈寬偏小，使變頻電源的輸出電壓較低；而在不規則采樣中，雖能更真實地反映自然采樣，但由于在一個載波周期中需要采樣兩次，極大地增加了數據

22、的處理量。因此，在實際采樣中我們采用的是平均對稱規則采樣。采樣時刻設在三角載波的谷底處，以此刻的正弦波數值為中心，確定PWM脈沖的前后沿。SPWM波形的生成有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。SPWM脈寬調制方法有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。q三相380V理想電源供電時電機轉速與轉矩波形有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心

23、的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖6-8ucurUurVurWuuUNuVNuWNuUNuUVUd-UdOtOOOOOttttt2Ud2Ud2Ud2Ud2Ud3Ud22Ud有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信

24、任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。實驗一v第十周為實驗課v使用工具matlab/simulink/simPowerSystems仿真一個三相電壓源型逆變器，控制方式采用SPWM，負載可選三相對稱

25、負載或異步電機。v實驗報告上請說明電路參數選擇、控制實現方式，仿真結果分析過程等。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。vSPWM的實現方式有兩種：一、脈沖波形的寬度可通過計算方法得到。二、引入通訊技術中的調制概念。就是用一種參考波（通常是正弦波,有時也用梯形波或方波等）為“調制波”，而以N倍于調制波頻率的正三角波（有時也用鋸齒波）為“載波”。SPWM的實現方式有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的

26、合作環境。v由于正三角波或鋸齒波的上下寬度是線性變化，因此它與調制波相交時就可以得到一組幅值相等，而寬度正比于調制波函數值的矩形脈沖序列用來等效調制波。v用開關量取代模擬量，并通過對逆變器開關管的通斷控制，把直流電變成交流電。即可實現逆變器的PWM控制。SPWM的實現方式有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。第四節第四節 基于動態模型按轉子磁鏈定向的基于動態模型按轉子磁鏈定向的 矢量控制系統矢量控制系統本節提要本節提要v坐標變換的基本思路v矢量控制系統的基本思路v按轉子磁鏈定向的矢量控制方程

27、及其解耦作用v轉子磁鏈模型v轉速、磁鏈閉環控制的矢量控制系統直接矢量控制系統有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。直流電機的物理模型 直流電機的數學模型比較簡單，先分析一下直流電機的磁鏈關系。圖5-1中繪出了二極直流電機的物理模型，圖中 F為勵磁繞組，A 為電樞繞組，C 為補償繞組。F 和 C 都在定子上，只有 A 是在轉子上。把 F 的軸線稱作直軸或 d 軸（direct axis），主磁通的方向就是沿著 d 軸的；A和C的軸線則稱為交軸或q 軸（quadrature axis）。一、坐標

28、變換的基本思路有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖5-1 二極直流電機的物理模型dqFACifiaic勵磁繞組電樞繞組補償繞組有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。主極磁場在空間固定不動；由于換向器作用，電樞磁動勢的軸線始終被電刷限定在 q 軸位置上，其效果好象一個在 q 軸上靜止的繞組一樣。但它實際上是旋轉的，會切割 d 軸的磁通而產生旋轉電動勢，這又和真正靜止的繞組不同，通常把這種

29、等效的靜止繞組稱作“偽靜止繞組”（pseudo-stationary coils）。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。雖然電樞本身是旋轉的，但其繞組通過換向器電刷接到端接板上，電刷將閉合的電樞繞組分成兩條支路。當一條支路中的導線經過正電刷歸入另一條支路中時，在負電刷下又有一根導線補回來。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。分析結果 電樞磁動勢的作用可以用補償繞組磁動勢抵消，或者由于其

30、作用方向與 d 軸垂直而對主磁通影響甚微，所以直流電機的主磁通基本上唯一地由勵磁繞組的勵磁電流決定，這是直流電機的數學模型及其控制系統比較簡單的根本原因。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。交流電機的物理模型 如果能將交流電機的物理模型（見下圖）等效地變換成類似直流電機的模式，分析和控制就可以大大簡化。坐標變換正是按照這條思路進行的。在這里，不同電機模型彼此等效的原則是：在不同坐標下所產生的磁動勢完全一致。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值

31、追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。眾所周知，交流電機三相對稱的靜止繞組 A、B、C，通以三相平衡的正弦電流時，所產生的合成磁動勢是旋轉磁動勢F，它在空間呈正弦分布，以同步轉速 s （即電流的角頻率）順著 A-B-C 的相序旋轉。這樣的物理模型繪于下圖5-2a中。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。（1）交流電機繞組的等效物理模型ABCABCiAiBiCFs圖5-2a 三相交流繞組有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求

32、為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。旋轉磁動勢的產生 然而，旋轉磁動勢并不一定非要三相不可，除單相以外，二相、三相、四相、等任意對稱的多相繞組，通以平衡的多相電流，都能產生旋轉磁動勢，當然以兩相最為簡單。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。（2）等效的兩相交流電機繞組Fiis圖5-2b 兩相交流繞組 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖5-2b中繪出了兩相靜止繞組

33、和 ，它們在空間互差90，通以時間上互差90的兩相平衡交流電流，也產生旋轉磁動勢 F。當圖a和b的兩個旋轉磁動勢大小和轉速都相等時，即認為圖5-2b的兩相繞組與圖5-2a的三相繞組等效。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。（3）旋轉的直流繞組與等效直流電機模型sFdqidiqdq圖5-2c 旋轉的直流繞組 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。再看圖5-2c中的兩個匝數相等且互相垂直的繞

34、組 d 和 q，其中分別通以直流電流 id 和iq，產生合成磁動勢 F，其位置相對于繞組來說是固定的。如果讓包含兩個繞組在內的整個鐵心以同步轉速旋轉，則磁動勢 F 自然也隨之旋轉起來，成為旋轉磁動勢。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。把這個旋轉磁動勢的大小和轉速也控制成與圖 a 和圖 b 中的磁動勢一樣，那么這套旋轉的直流繞組也就和前面兩套固定的交流繞組都等效了。當觀察者也站到鐵心上和繞組一起旋轉時，在他看來，d 和 q 是兩個通以直流而相互垂直的靜止繞組。如果控制磁通的位置在 d 軸上

35、，就和直流電機物理模型沒有本質上的區別了。這時，繞組d相當于勵磁繞組，q 相當于偽靜止的電樞繞組。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。等效的概念 由此可見，以產生同樣的旋轉磁動勢為準則，圖5-2a的三相交流繞組、圖b的兩相交流繞組和圖c中整體旋轉的直流繞組彼此等效?；蛘哒f，在三相坐標系下的 iA、iB、iC，在兩相坐標系下的 i、i 和在旋轉兩相坐標系下的直流 id、iq 是等效的，它們能產生相同的旋轉磁動勢。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客

36、價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。有意思的是：就圖5-2c 的 d、q 兩個繞組而言，當觀察者站在地面看上去，它們是與三相交流繞組等效的旋轉直流繞組；如果跳到旋轉著的鐵心上看，它們就的的確確是一個直流電機模型了。這樣，通過坐標系的變換，可以找到與交流三相繞組等效的直流電機模型。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境?，F在的問題是，如何求出iA、iB、iC 與 i、i 和 id、iq 之間準確的等效關系，這就是坐標變換的任務。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活

37、力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。2.三相-兩相變換（3/2變換）現在先考慮上述的第一種坐標變換在三相靜止繞組A、B、C和兩相靜止繞組、之間的變換，或稱三相靜止坐標系和兩相靜止坐標系間的變換，簡稱 3/2 變換。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖5-3中繪出了 A、B、C 和、兩個坐標系，為方便起見，取 A 軸和 軸重合。設三相繞組每相有效匝數為N3，兩相繞組每相有效匝數為N2，各相磁動勢為有效匝數與電流的乘積，其空間矢

38、量均位于有關相的坐標軸上。由于交流磁動勢的大小隨時間在變化著，圖中磁動勢矢量的長度是隨意的。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。CAN2iN3iAN3iCN3iBN2i60o60oB圖5-3 三相和兩相坐標系與繞組磁動勢的空間矢量 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。設磁動勢波形是正弦分布的，當三相總磁動勢與二相總磁動勢相等時，兩套繞組瞬時磁動勢在、軸上的投影都應相等，)2121(60

39、cos60cosCBA3C3B3A32iiiNiNiNiNiN)(2360sin60sinCB3C3B32iiNiNiNiN有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。寫成矩陣形式，得CBA232323021211iiiNNii（5-1）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境?？紤]變換前后總功率不變，在此前提下，可以證明（見p96），匝數比應為3223NN（5-2）有利于學習和創新的組織管理機制，

40、創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。代入式（5-1），得CBA232302121132iiiii（5-3）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。令 C3/2 表示從三相坐標系變換到兩相坐標系的變換矩陣，則 2323021211322/3C（5-4）（5-5）三相兩相坐標系的變換矩陣2/3102133221322C有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍

41、，依賴既開放又相互信任的合作環境。如果三相繞組是Y形聯結不帶零線，則有 iA+iB+iC=0，或 iC=iA iB。代入式（5-4）和（5-5）并整理后得BA221023iiii（5-6）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。BA2161032iiii（5-7）按照所采用的條件，電流變換陣也就是電壓變換陣，同時還可證明，它們也是磁鏈的變換陣。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。3.兩相兩

42、相旋轉變換（2s/2r變換）從圖5-2等效的交流電機繞組和直流電機繞組物理模型的圖 b 和圖 c 中從兩相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系 d、q 變換稱作兩相兩相旋轉變換，簡稱 2s/2r 變換，其中 s 表示靜止，r 表示旋轉。把兩個坐標系畫在一起，即得圖5-4。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。iqsiniFssidcosididsiniqcosiiqdq圖5-4 兩相靜止和旋轉坐標系與磁動勢（電流）空間矢量 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧

43、客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖5-4中，兩相交流電流 i、i 和兩個直流電流 id、iq 產生同樣的以同步轉速s旋轉的合成磁動勢 Fs 。由于各繞組匝數都相等，可以消去磁動勢中的匝數，直接用電流表示，例如 Fs 可以直接標成 is。但必須注意，這里的電流都是空間矢量，而不是時間相量。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。d，q 軸和矢量 Fs（is）都以轉速 s 旋轉，分量 id、iq 的長短不變，相當于d，q繞組的直流磁動勢。但、軸是靜止的，軸與 d 軸

44、的夾角 隨時間而變化，因此 is 在、軸上的分量的長短也隨時間變化，相當于繞組交流磁動勢的瞬時值。由圖5-4可見，i、i 和 id、iq 之間存在下列關系 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。dqcossiniiidqsincosiii 2s/2r變換公式有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。寫成矩陣形式，得 dd2r/2sqqcossinsincosiiiCiii （5-8）cossi

45、nsincoss2/r2C（5-9）是兩相旋轉坐標系變換到兩相靜止坐標系的變換陣。式中 兩相旋轉兩相靜止坐標系的變換矩陣有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。對式（5-8）兩邊都左乘以變換陣的逆矩陣，即得 1dqcossincossinsincossincosiiiiii (5-10)有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。cossinsincosr2/s2C(5-11)則兩相靜止坐標系變換

46、到兩相旋轉坐標系的變換陣是 電壓和磁鏈的旋轉變換陣也與電流（磁動勢）旋轉變換陣相同。兩相靜止兩相旋轉坐標系的變換矩陣有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。is(Fs)ssidiqdq 令矢量 is 和d軸的夾角為 s ，已知 id、iq，求 is 和 s，就是直角坐標/極坐標變換，簡稱K/P變換（圖5-5）。4.直角坐標/極坐標變換（K/P變換）圖5-5 K/P變換空間矢量有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放

47、又相互信任的合作環境。顯然，其變換式應為（5-12）22sdqiiiqsdarctanii（5-13）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。當 s 在 0 90之間變化時，tans 的變化范圍是 0 ，這個變化幅度太大，很難在實際變換器中實現，因此常改用下列方式來表示 s 值sssqsssssssdsinsin(2cos)sin222tan21 coscoscos(2cos)222iii有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛

48、圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。qssd2arctaniii（5-14）式（5-14）可用來代替式（5-13），作為 s 的變換式。這樣有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。三相異步電動機在兩相坐標系上的三相異步電動機在兩相坐標系上的 數學模型數學模型 前已指出，異步電機的數學模型比較復雜，坐標變換的目的就是要簡化數學模型。異步電機數學模型是建立在三相靜止的ABC坐標系上的，如果把它變換到兩相坐標系上，由于兩相坐標軸互相垂直，兩相繞組之間沒有磁的耦合，僅此一點，就會使數學模型簡單了許多。

49、有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。異步電機在兩相任意旋轉坐標系（dq坐 標系）上的數學模型 兩相坐標系可以是靜止的，也可以是旋轉的，其中以任意轉速旋轉的坐標系為最一般的情況，有了這種情況下的數學模型，要求出某一具體兩相坐標系上的模型就比較容易了。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。變換關系 設兩相坐標 d 軸與三相坐標 A 軸的夾角為 s，而 ps=dqs 為 d q 坐標系相對于定

50、子的角轉速，dqr 為 dq 坐標系相對于轉子的角轉速。ABCFsdqssdq圖5-6 任意兩相坐標變換空間矢量 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。要把三相靜止坐標系上的電壓方程、磁鏈方程和轉矩方程(p94)都變換到兩相旋轉坐標系上來，可以先利用 3/2 變換將方程式中定子和轉子的電壓、電流、磁鏈和轉矩都變換到兩相靜止坐標系、上，然后再用旋轉變換陣 C2s/2r 將這些變量變換到兩相旋轉坐標系 dq 上。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值

51、追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。變換過程 具體的變換運算比較復雜，此處從略，需要時可參看相關參考文獻。ABC坐標系 坐標系dq坐標系3/2變換C2s/2r有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。p 矢量控制思想的引入 異步電機的動態數學模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統，通過坐標變換，可以使之降階并化簡，但并沒有改變其非線性、多變量的本質。需要高動態性能的異步電機調速系統必須在其動態模型的基礎上進行分析和設計，但要完成這一任務并非易事。經過多年的潛心研究和實踐

52、，有幾種控制方案已經獲得了成功的應用，目前應用最廣的就是按轉子磁鏈定向的矢量控制系統。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。v直流電機v交流電機表達式一表達式二afaMIIICTrrmMICTcosrrMICT圖5-7 異步電機矢量圖有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。二、二、矢量控制系統的基本思路矢量控制系統的基本思路 在坐標變換章節中已經闡明，以產生同樣的旋轉磁動勢為準則，在三相坐標

53、系上的定子交流電流 iA、iB、iC，通過三相/兩相變換可以等效成兩相靜止坐標系上的交流電流 i、i，再通過同步旋轉變換，可以等效成同步旋轉坐標系上的直流電流 id 和 iq。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。如果觀察者站到鐵心上與坐標系一起旋轉，他所看到的便是一臺直流電機，可以控制使交流電機的轉子總磁通 r 就是等效直流電機的磁通，如果把d軸定位于 的方向上，稱作M（Magnetization）軸，把q軸稱作T（Torque）軸，則M繞組相當于直流電機的勵磁繞組，im 相當于勵磁電流，

54、T 繞組相當于偽靜止的電樞繞組，it 相當于與轉矩成正比的電樞電流。r有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。把上述等效關系用結構圖的形式畫出來，便得到圖5-8。從整體上看，輸入為A，B，C三相電壓，輸出為轉速 ，是一臺異步電機。從內部看，經過3/2變換和同步旋轉變換，變成一臺由 im 和 it 輸入，由 輸出的直流電機。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。圖5-8 異步電動機的坐標變換結

55、構圖3/2三相/兩相變換;VR同步旋轉變換;M軸與軸（A軸）的夾角 3/2VR等效直流等效直流電機模型電機模型ABC iAiBiCitimii異步電動機異步電動機 異步電機的坐標變換結構圖有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。既然異步電機經過坐標變換可以等效成直流電機，那么，模仿直流電機的控制策略，得到直流電機的控制量，經過相應的坐標反變換，就能夠控制異步電機了。由于進行坐標變換的是電流（代表磁動勢）的空間矢量，所以這樣通過坐標變換實現的控制系統就叫作矢量控制系統（Vector Contro

56、l System），控制系統的原理結構如下圖所示。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。矢量控制系統原理結構圖 控制器控制器VR-12/3電流控制電流控制變頻器變頻器3/2VR等效直流等效直流電機模型電機模型+i*mi*t si*i*i*Ai*Bi*CiAiBiCiiimit反饋信號異步電動機給定信號 圖5-9 矢量控制系統原理結構圖有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。在設計矢量控制系統

57、時，可以認為，在控制器后面引入的反旋轉變換器VR-1與電機內部的旋轉變換環節VR抵消，2/3變換器與電機內部的3/2變換環節抵消，如果再忽略變頻器中可能產生的滯后，則圖5-9中虛線框內的部分可以完全刪去，剩下的就是直流調速系統了。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。設計控制器時省略后的部分控制器控制器VR-12/3電流控制電流控制變頻器變頻器3/2VR等效直流等效直流電機模型電機模型+i*mi*t si*i*i*Ai*Bi*CiAiBiCiiimit反饋信號異步電動機給定信號 圖5-10

58、簡化控制結構圖有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境?？梢韵胂?，這樣的矢量控制交流變壓變頻調速系統在靜、動態性能上完全能夠與直流調速系統相媲美。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。三、三、按轉子磁鏈定向的矢量控制方程及其按轉子磁鏈定向的矢量控制方程及其 解耦作用解耦作用v問題的提出 上述只是矢量控制的基本思路，其中的矢量變換包括三相/兩相變換和同步旋轉變換。在前述動態模型分析中，進行兩相同

59、步旋轉坐標變換時，只規定了d，q兩軸的相互垂直關系和與定子頻率同步的旋轉速度，并未規定兩軸與電機旋轉磁場的相對位置，對此是有選擇余地的。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。n 按轉子磁鏈定向 現在d軸是沿著轉子總磁鏈矢量的方向，并稱之為 M（Magnetization）軸，而 q 軸再逆時針轉90，即垂直于轉子總磁鏈矢量，稱之為 T（Torque）軸。這樣的兩相同步旋轉坐標系就具體規定為 M，T 坐標系，即按轉子磁鏈定向（Field Orientation）的坐標系。有利于學習和創新的組織

60、管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。當兩相同步旋轉坐標系按轉子磁鏈定向時，應有rmrr rmm smL iL irt0r rtm stL iL i（5-15）有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。smsssmmsmst1sssmmstrmmmrrslrrmrtslmmslrrrrtssssuRL pLL pLiuLRL pLL piuL pLRL pLiuLL pLRL pi （5-16）有利于學習和創新的組

61、織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。n 按轉子磁鏈定向后的系統模型（5-16）代入M、T軸系的電壓矩陣方程式（5-15）,即得磁場定向的電壓基本方程，由第三、四行可分別得到（5-17）和（5-18）分別帶入（5-16）得：(5-17)rrmrpiR (5-18)slrrtrwiR 1 (5-19)rsmrmT piL (5-20)rstslrmTiwL有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。n 按轉子磁鏈定向

62、的意義l式（5-19）表明，轉子磁鏈僅由定子電流勵磁分量產生，與轉矩分量無關，從這個意義上看，定子電流的勵磁分量與轉矩分量是解耦的。l 式（5-19）還表明，r 與 ism之間的傳遞函數是 一階慣性環節，時間常數為轉子磁鏈勵磁時間常數，當勵磁電流分量ism突變時，r 的變化要受到勵磁慣性的阻撓，這和直流電機勵磁繞組的慣性作用是一致的。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。()(5-21)pmst rmsm rtTn Li ii i (5-22)rmmmpstsmpstrrtrrLLTniin

63、iLL()(5-23)mpm smstrLTnL iiL有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。由式（5-20）和式（5-19）可分別得轉差角頻率公式 (5-24)mslstrrLwiT1 (5-25)rslstr smT pwiT i有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。式（5-21）是在任意選取的MT坐標內電磁轉矩的表達式，無論對動態還是穩態都是適用的式（5-22）是在已沿轉子磁場定向的

64、特定MT坐標內電磁轉矩表達式，在轉子磁場恒定或者變化時都適用。式（5-23）是在沿磁場定向的特定MT坐標內轉子磁場恒定，即電機穩態運行時的電磁轉矩表達式 有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。式（5-19）、（5-24）和（5-22）構成矢量控制基本方程式，按照這些關系可將異步電機的數學模型繪成圖5-11中的形式，圖中前述的等效直流電機模型（見圖5-8）被分解成 和 r 兩個子系統?？梢钥闯?，雖然通過矢量變換，將定子電流解耦成 ism 和 ist 兩個分量，但是，從 和 r 兩個子系統來看，

65、由于T同時受到 ist 和 r 的影響，兩個子系統仍舊是耦合著的。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。n電流解耦數學模型的結構3/2AiVRrmpLLnpnJCiBisisismistirLTTm1rLT p 圖5-11 異步電動機矢量變換與電流解耦數學模型有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。按照圖5-9的矢量控制系統原理結構圖模仿直流調速系統進行控制時，可設置磁鏈調節器AR和轉速調節

66、器ASR分別控制r 和 ，如圖5-12所示。為了使兩個子系統完全解耦，除了坐標變換以外，還應設法抵消轉子磁鏈r 對電磁轉矩 Te 的影響。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。Ai電流控制變頻器mprLnLCiBismistir異步電機矢量變換模型s3/r2CrAiCiBirRAASR圖5-12 矢量控制系統原理結構圖有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心的企業文化氛圍，依賴既開放又相互信任的合作環境。比較直觀的辦法是，把ASR的輸出信號除以r，當控制器的坐標反變換與電機中的坐標變換對消，且變頻器的滯后作用可以忽略時，此處的（r）便可與電機模型中的（r）對消，兩個子系統就完全解耦了。這時，帶除法環節的矢量控制系統可以看成是兩個獨立的線性子系統，可以采用經典控制理論的單變量線性系統綜合方法或相應的工程設計方法來設計兩個調節器AR和ASR。有利于學習和創新的組織管理機制，創造充滿活力的創新激勵機制，以市場為導向，以顧客價值追求為中心