交流電機(jī)高性能控制方法的探討
隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,交流傳動(dòng)取代直流傳動(dòng)具有明顯的*性,各種通用的和高性能的交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)相繼誕生。但是,由于交流電機(jī)的非線性多變量耦合性質(zhì),研究其控制策略引起許多專家和學(xué)者的興趣,且取得了許多成果。目前,交流傳動(dòng)控制較*和熱門的方法是矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制,特別是直接轉(zhuǎn)矩控制法受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,通過(guò)理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)仍存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
一、交流傳動(dòng)的基本類型
異步電機(jī)從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率Pem可分為兩部分:機(jī)械功率PΩ和轉(zhuǎn)差功率Ps即:
PΩ=(l-s')Pem
Ps=sPem
從能量轉(zhuǎn)換效率的角度看,交流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)可分為下面幾類:
轉(zhuǎn)差功率消耗型傳動(dòng)系統(tǒng),如變壓、串電阻等調(diào)速系統(tǒng);
轉(zhuǎn)差功率回饋型傳動(dòng)系統(tǒng),如繞線式異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)和雙饋型調(diào)速系統(tǒng);
轉(zhuǎn)差功率不變型傳動(dòng)系統(tǒng),如變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。
其中,轉(zhuǎn)差功率消耗型傳動(dòng)系統(tǒng)控制方法簡(jiǎn)單,只是一般的開環(huán)和閉環(huán)控制,但其速度只能調(diào)在額定轉(zhuǎn)速以下,它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來(lái)?yè)Q取轉(zhuǎn)速的降低(恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)),故越向下調(diào)*率越低;轉(zhuǎn)差功率回饋型傳動(dòng)系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)差功率的一部分消耗掉,大部分則通過(guò)變流裝置回饋電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機(jī)械能加以利用,轉(zhuǎn)速越低時(shí)回收的功率越多,但增設(shè)的交流裝置要多消耗一些功率;轉(zhuǎn)差功率不變型傳動(dòng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子銅損部分的消耗是不可避免的,但這類系統(tǒng)中無(wú)論轉(zhuǎn)速高低,其轉(zhuǎn)差功率的消耗基本不變,因此效率高。
同步電動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)差功率,屬于轉(zhuǎn)差功率不變型傳動(dòng)系統(tǒng),只能用變壓變頻方式控制,分他控變頻調(diào)速和自控變頻調(diào)速兩種。