基于Matlab的雙饋調速系統研究

圖 3修正過(guò)的電機模型

　?。?）控制模塊

　　控制系統由磁場(chǎng)定向、坐標變換、直流調節、交流調節和電壓前饋模塊綜合而成。經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)定向與坐標變換，轉子電流解耦成一對轉矩分量和激磁分量。下圖為轉子兩相電

進(jìn)行了旋轉變換得到定子磁鏈坐標系下的直流

Te只與

有關(guān)，兩者成一線(xiàn)性關(guān)系，另一分量

起到激磁的作用。

　　對轉矩分量和激磁分量進(jìn)行直流調節后進(jìn)行坐標反變換和從兩相到三相的變換輸出變頻器控制信號。

　?。?）變頻器模塊

　　變頻器一相的供電流回路模型如圖6所示，主要由兩組反并聯(lián)的晶閘管變流器和控制正負組封鎖與開(kāi)通的邏輯判斷電路聯(lián)接而成。變頻器正負組交替工作輸出交流電流，且兩組不可同時(shí)開(kāi)通，否則在正負組間形成很大的環(huán)流會(huì )將變頻器燒壞，為此需有可靠工作的控制正負組封鎖與開(kāi)通的邏輯判斷電路，即圖中的DLC模塊。在無(wú)環(huán)流交-交變頻器供電回路中，轉子電流過(guò)零點(diǎn)檢測是實(shí)現變頻調速的重要一環(huán)，若不能準確檢測出轉子電流過(guò)零，交流電流就不能正確輸出，導致轉子電流頻率不能追隨實(shí)際的轉差頻率，力矩電流偏離給定值，變頻調速失敗。

圖 6變頻器一相供電回路模型

　　當轉子電流大于0.5安培時(shí)，判斷電流沒(méi)到零；小于0.5安培時(shí)須過(guò)1e-5 秒的延時(shí)后再次檢測電流，若仍小于0.5安，則認為電流到零了否則認為是干擾信號。判斷電流到零后需先封鎖當前工作的變流器后再開(kāi)通另一組變流器，中間設置了1e-3秒的死區時(shí)間以防止在正負變流器之間出現環(huán)流。下圖是該變頻器模塊輸出的仿真波形（時(shí)間以秒為單位）。

　　將修正了的電機模型、控制系統和變頻器連接起來(lái)便構成了雙饋調速系統的模型如下圖8所示。速度的設定在Constant2方框中填寫(xiě)， Constant1可填寫(xiě)轉子電流的激磁分量，設定為轉子電流的2%。