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三相异步电机矢量控制系统

2022-01-08陈蕾蕾程林琳熊兴中

陈蕾蕾,程林琳,熊兴中

(四川轻化工大学自动化与信息工程学院,四川 宜宾 644000)

引 言

共振弯曲疲劳试验平台可以用来进行海洋立管、钻柱等大直径旋转结构的疲劳测试试验,而电动机是共振弯曲试验平台加载系统的主要部件,为疲劳试验提供动力。异步电动机具有结构简单、可靠性高、价格低廉、坚固耐用、易于维护等特点[1],因此可以在共振弯曲疲劳试验中选用三相异步电机作为加载系统部件。

早期的电压恒定控制和频率控制等理论研究异步电机的控制原理和特性都是建立在异步电机处于稳态时的数学方程理论基础上,20世纪的德国学者首次提出了矢量控制的原理,异步电机的矢量控制动态特性的研究也有了很大的提高,异步电机的矢量控制理论已经为交流传动的高性能控制技术奠定了坚实的理论基础[2]。随着电机控制系统技术的进步与发展,电压的空间向量调制理论被引入到逆变器及其控制中,形成了一种称为空间向量脉宽调制的理论[3](简称SVPWM)。空间向量脉宽调制原理是通过切换逆变器6个功率启动开关的闭环状态,以一个内切多边形逼近椭圆型的方法来逼近发电机空间中气隙的一个理想圆型旋转磁场[4]。该方法可以有效地削弱驱动器和电机的转矩脉动,提高了驱动器在电力系统中运行时的性能。与其他传统的正弦波脉宽调制(以下简称SPWM)方式相比,SVPWM更加易于直接实现完全数字化的控制,能够有效地抑制交流电压和谐波,提高了直流输出电压的利用率[5]。……

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