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矢量變頻器的控制技術(shù)
日期：2025-05-12 22:37
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摘要：
矢量變頻器技術(shù)是基于DQ軸理論而產(chǎn)生的,它的基本思路是把電機(jī)的電流分解為D軸電流和Q軸電流，其中D軸電流是勵(lì)磁電流，Q軸電流是力矩電流,這樣就可以把交流電機(jī)的勵(lì)磁電流和力矩電流分開控制，使得交流電機(jī)具有和直流電機(jī)相似的控制特性，矢量變頻器是為交流電機(jī)設(shè)計(jì)的一種理想的控制理論，大大提高了交流電機(jī)的控制特性。不過目前這種控制理論已經(jīng)不僅僅應(yīng)用在交流異步電動(dòng)機(jī)上了，直流變頻電動(dòng)機(jī)（BLDC,也就是永磁同步電動(dòng)機(jī)）也大量使用該控制理論。
交流電機(jī)矢量控制理論是德國學(xué)者K Hass和FBlaschke建立起來的，作為交流異步電機(jī)控制的一種方式，矢量控制技術(shù)已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)選方案。
交流電機(jī)矢量控制理論是德國學(xué)者K Hass和FBlaschke建立起來的，作為交流異步電機(jī)控制的一種方式，矢量控制技術(shù)已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)選方案。
交流電機(jī)的矢量控制技術(shù)是基于交流電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型，通過建立交流電機(jī)的空間矢量圖，采用磁場(chǎng)定向的方法將定子電流分解為與磁場(chǎng)方向一致的勵(lì)磁分量和與磁場(chǎng)方向正交的轉(zhuǎn)矩分量，并分別對(duì)磁通和力矩進(jìn)行控制，而使異步電機(jī)可以像他勵(lì)直流電機(jī)一樣控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，功能強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的廣泛應(yīng)用使得矢量控制逐漸走向了實(shí)用化。
DSP按數(shù)據(jù)格式可分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP兩類?？紤]到價(jià)格原因，早期的矢量控制器多采用定點(diǎn)DSP，而浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算要經(jīng)過軟件處理，因此增加了軟件的復(fù)雜性。隨著浮點(diǎn)DSP性價(jià)比的提高，更多的矢量控制器將采用浮點(diǎn)DSP。而要完成電機(jī)的高性能控制，PWM調(diào)制必須進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在這種情況下，一個(gè)DSP很難完成矢量控制器和優(yōu)化的PWM調(diào)制兩項(xiàng)工作，需要雙機(jī)協(xié)同工作才能完成高性能的矢量控制系統(tǒng)。本文基于TI公司的浮點(diǎn)DSP芯片TMS320VC33和TMS320F240設(shè)計(jì)了雙微機(jī)結(jié)構(gòu)的矢量控制系統(tǒng)。TMS320VC33主要完成矢量控制計(jì)算，發(fā)揮它浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算快的特點(diǎn)，而TMS320F240用硬件實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)制功能。本文給出一全數(shù)字化的雙DSP矢量控制系統(tǒng)，并在1．5kW籠型異步電機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了良好效果。
