感应电机转速控制
使用 Simulink 开发和部署感应电机转速控制算法
使用 Simulink 开发和部署感应电机转速控制算法
设计和实现电机控制算法
感应电机转速控制是指控制感应电机中的电流以调节转速的过程。感应电机经常用于定频应用,但在工业驱动和电动汽车等变频应用中也很常见。在变频运行时,使用逆变器调节定子绕组的电流。
感应电机的转差和产生的转矩
图例:
黄色箭头 - 产生的转矩
品红色箭头 - 旋转的定子磁场
蓝色箭头 - 转子转速
感应电机通过定子和转子中的磁场耦合来运转。定子中的电流产生旋转磁场,该磁场在转子中感应电流并产生滞后磁场。磁场相互作用,使转子以小于定子磁场转速的角速度旋转。这种旋转滞后称为转差,它在电机轴上提供转矩。增大电机上的负载将提高转差和电机转矩输出。
对于鼠笼式感应电机,基于磁场定向控制 (FOC) 的转速控制将调节 Id 和 Iq,使得磁通与 Id 成正比,转矩与 I q 成正比。这种方法可以增大转速范围,提高动态和稳态性能。Simulink® 支持在硬件测试之前,使用多速率仿真在电机的整个工况范围内设计、调整和验证 FOC 算法。
此 Simulink 模块图展示了鼠笼式三相感应电机转速控制的典型 FOC 算法。
感应电机转速控制的 FOC 算法。
感应电机控制策略的主要组成部分包括:
Simscape Electrical™ 和 Motor Control Blockset™ 提供感应电机和磁场定向控制示例,可用于开发感应电机转速控制的仿真模型。使用 Simulink 进行感应电机转速控制仿真有助于减少对原型测试的需求,并支持在一些难于付诸硬件测试的故障工况下验证控制算法的稳健性。
使用 Simscape Electrical 和 Motor Control Blockset,电机控制工程师可采用以下方式开发感应电机转速控制:
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