夏帅 陶韧 李蒙蒙 赵仁慈

摘 要：变频调速凭借其优良的调速性能在交流调速中广泛应用，成为国内外研究的热点问题。本科阶段对于变频调速系统的学习也是电气专业的教学重点。以实验室现有异步电机为被控对象，设计制作变频调速实验装置，编写矢量控制程序，有效充实当前实验平台的教学内容，提高教学效果。

关键词：变频调速；矢量控制；实验装置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.004

0 引言

异步电动机凭借结构简单、维护方便、运行效率高、适用工作环境广等优点，受到越来越多的关注。在众多异步电机调速方法中，变频调速系统具有调速范围广、平滑性好的特点，具备优良的动、静态特性，是一种理想的高效率、高性能的调速方式，因此变频调速系统发展迅速并成为交流调速的主流。本文所设计的变频调速实验装置是为了补充本科生“电力电子与电力拖动”实验教学而制作的，通过应用变频调速技术，实现对异步电机的转速控制，是对实验平台现有实验内容的有效补充。

1 异步电机变频调速理论

为充分利用异步电机磁场，需要保证电机磁场在额定转速以下维持稳定，即：在额定转速以下调速时，需要同时改变异步电机的供电电压，这就是所谓的变压变频调速。当今变频调速主要分为基于转子磁链定向的矢量控制（FOC）系统和基于定子磁链定向的直接转矩控制系统（DTC），矢量控制系统因其开关频率固定、转矩脉动等优点，在实际应用中较为广泛。基于转子磁链定向的矢量控制系统通过磁场定向和坐标变换技术，实现了定子电流转矩分量和励磁分量的解耦控制，采用直流电机调速理论，分别设计转速和磁链调节器，实现转速控制[2]。……