异步电动机矢量控制说明

 异步电动机的矢量控制是建立在动态数学模型的基础上的。数学模型的推导是一个专门性的问题,这里不再做数学推导,仅就矢量控制的概念做简要说明。

    (1)直流电动机的调速特征。

    直流电动机具有两套绕组,即励磁绕组和电枢绕组,它们的磁场在空间上互差π/2电角度,两套绕组在电路上是互相独立的。直流电动机的励磁绕组流过电流IF时产生主磁通ΦM,电枢绕组流过负载电流IA,产生的磁场为ΦA,两磁场在空间互差π/2电角度。直流电动机的电磁转矩可以用式(2-4)表示,即

    T=CTΦMIA  

    当励磁电流IF恒定时,ΦM的大小不变。直流电动机所产生的电磁转矩T和电枢电流IA成正比,因此调节ΦA就可以调速。而当IA一定时,控制IF的大小可以调节ΦM,也就可以调速。这就是说,只需要调节两个磁场中的一个就可以对直流电动机调速。这种调速方法使直流电动机具有良好的控制性能。

    (2)异步电动机的调速特征。

    异步电动机虽然也有两套绕组,即定子绕组和转子绕组,但只有定子绕组和外部电源相接,定子电流是从电源吸取的电流,转子电流是通过电磁感应产生的感应电流。因此异步电动机的定子电流应包括两个分量,即励磁分量和负载分量。励磁分量用于建立磁场;负载分量用于平衡转子电流磁场。

    (3)直流电动机与交流电动机的比较。

    ①直流电动机的励磁回路、电枢回路相互独立,而异步电动机将两者都集中于定子回路。

    ②直流电动机的主磁场和电枢磁场互差π/2。

    ③直流电动机是通过独立地调节两个磁场中的一个来进行调速的,而异步电动机则做不到。

    (4)对异步电动机调速的思考。

    既然直流电动机的调速有那么多的优势,调速后电动机的性能又很优良,那么能否将异步电动机的定子电流分解成励磁电流和负载电流,并分别进行控制,而它们所形成的磁场在空间上也能互差π/2?如果能实现上述设想,异步电动机的调速就可以和直流电动机相差无几了。