矢量控制的七台河矿用变压器系统仿真

编辑：七台河矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：364

　　南昌航空工业学院学报矢量控制的七台河矿用变压器矿用变压器系统仿真刘桂英1袁运科2伍家骑1何政军1杨声方11.南昌航空工业学院测控系，江西南昌330旧4 2.江西省水利规划设计院江西南昌330029策略的确定及仿真SlLLlJK实现等。本文也给出T个基于仿真结果设计的实际系统。

　　前言随着电子技术的发展，七台河矿用变压器的应用日益广泛，但是由于在控制系统中存在着较大的静态不确定度，所抖为了适应高精度的系统，通常采用矢量控制的策略，模拟并励七台河矿用变压器来进行电流、速度双巧环调节。这样便涉及到H相与二相心9坐标之间的变换，涉及到电子变换器死区时间和采样时间的选配等环节，计算量很大，况且有些参数又往往无法直接得到，其离散的计算结果也难抖把握系统某些特性的变化趋势。而计算机仿真却可抖形象直观地在二。维坐标图上将变化趋势显示出来，从而优化设计，加快研制进度。

　　本文利用ATLAB软件中的SIULINK工具箱对矢量控制的七台河矿用变压器化LA系统进行计算机仿真设计，获得了较好的效果。

　　1系统的构成七台河矿用变压器系统由七台河矿用变压器电压型PW器、转子传感器和调节器等构成。

　　系统采用电流、速度双巧环控制系统，如图1所囊七台河矿用变压器的数学模型为了实现矢量控制，必须将吉相坐标系统变为两相dq坐标系统，当然，为了向兰相永同步七台河矿用变压器供电，还必须将心9轴输出阜流信号转变为云相仁仁技9化幻系统原理框图信号。

　　2.1坐标变换切电压量为例，兰相与两相19坐标之间的变换如l和2式所示。0为转子磁极d轴与定子a相轴之间的电角度d，ud、uq为d轴和q轴电压互，2.2山1轴坐标表示的状态方程：在心9轴电流1和3为状态变量，兰相七台河矿用变压器在去9轴的状态方程如3式。

　　式中，R和La：每相定子电阻巧日电感化巫f：极磁通WbaJ转子电角速度I.ad/s.

　　2.3系统运动方程式式中，1系统总惯量1巧。12叫转子机械角速度脚]/81：和了1：电磁转矩和负载转矩彷……

　　2.449轴坐标表示的七台河矿用变压器框图根据3式和4式，得到图2所示七台河矿用变压器控制框图，可见山1轴之间存在着合关系，难抖实现模拟系统的控制方式，因此必须采取措施。

　　3.1电流控制策略由于七台河矿用变压器可控制的只有定子电流，七台河矿用变压器响应特性好坏，即转矩控制的特性仅依赖定子电流控制特性的好坏。本文采用转子磁场定向的定子电流矢量变换控制，控制策略为定子合成电流与转子磁链正交控制。即令《=0，使七台河矿用变压器转子磁链仅由永久磁极提供，控制就可控制电磁转矩和电机转速，便可抖做到象控制七台河矿用变压器的励磁电流和电枢电流那样来对七台河矿用变压器实行控制，易于实现高性能的速度控制。

　　3.2电流控制方式七台河矿用变压器的定子电流为正弦，所抖它的控制包括兰相正弦电流指令的生成。定子电流检测和，胃电路，如图3所示。王相正弦指令信号由速度调节器的输出经4少沁坐标变换后得到，与抑佑递巧数检测到的这瞬时值比较整制端化14电压为化lV，输出电压为155Y直接生成PW信号去控制逆变器的输出电甩从而达到控制定子电流跟踪指令信号的目的，即采用定子电流跟踪控制方式。

　　电流跟踪控制通常采用分相控制，即用王个滞环控制器分别对吉相电流独立的控制，每相滞环控制器控制逆变器的个桥臂。当指令电流与该实际电流之差为正且大于容差时，上桥臂导电使实际电流大当指令电流与该实际电流之差为负且小于容差时，下桥臂导电，使实际电流减小。实际的相电流是很高的切换频率沿电流指令信号上下波动，如图3化所示。不难看化定子电流的基波为正弦波。容差愈小，切换频率忿高，电流波动的幅度愈小。

　　3.3电流调节器仿真模型电流调节器的仿真模型如图4所示，其中击9/ ab坐标变换利用SiuKnk工具箱中Fn模块功能ミ由于采用PW方式供电，实际定子电流滞后指令电流所等效的惯性气意义的电压信号，送入七台河矿用变压器的定子绕组输入端，环节。可控电压源模块083将滞环模块化1371―给七台河矿用变压器加上个受电流控制的电压型3输出仅有数字意义的8边浊信号转化为具有电PW波。

　　3电流控制的电压型，巧器灯巧1，曲：巧町11，吨，4系统仿真4.1系统仿真模型根据上分析，得图5所示的七台河矿用变压器的系统仿真模型，其中PS为七台河矿用变压器模洪输入参数有：=化425La=0.00378H，巫f=调节器的输出信号和负载转矩TL=3.82N信号输出为矢量，经PS测量模块分解为ia、ih、i.3山叫、。0和了。1个标量输出，作为反馈和观测信号。速度调节器3吃，=20而，=化化饱和值为20.

　　列婷必，渡速抑跃溢窥益800础签转典电流调节器仿真模型为3.拾Nt=0.24s时负载转矩突变为lN.

　　电流A.电磁转矩N巧日转速rad/s的响应如图6所示。

　　4.2系统控制电路根据仿真提供的参数，可得指导实际系统设计和调试的系统控制电路，如图7所示。

　　5结论用ATLAB中的SIUUNK王具箱可抖高效率地完成系统的研巧和开发，可为实际系统的设计和实验提供指导性的电路结构。调节器参数和实验波形。

　　5系、统仿真模型3化流1叫心：化化械巧化响化转速附跃给定时电流。电磁转矩和转速的响应〔3〕李先祥第].化46在同步七台河矿用变压器调违系统中的应用，计算机〔1〕杉本英度编著地廿护巧厶论设计喊际，综合仿真。18.1.1，5457电子出版江199041.2~97〔4〕郝晓弘第永磁方波电机控制策略特性及其系统已〕苏彦民等编暮系统的控制策晦机械工业出版化控制策晦七台河矿用变压器自动化1999.4

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