交流电动机矢量控制.ppt

交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制楼蓟神涵晤球狞罕顶摊注钠啡卫吏竖线肛生男坛越树肩伦桓允妒孽炒厨腕交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.2 6.2 空间矢量空间矢量空间矢量空间矢量6.3 6.3 坐标变换坐标变换坐标变换坐标变换6.5 6.5 矢量控制矢量控制矢量控制矢量控制6.1 6.1 交流电动机动态数学模型交流电动机动态数学模型交流电动机动态数学模型交流电动机动态数学模型6.4 6.4 两相坐标系的数学模型两相坐标系的数学模型两相坐标系的数学模型两相坐标系的数学模型6.6 6.6 转速估算转速估算转速估算转速估算遁拆芜糯诺岭炊突矗宇惹甭描蹭揖离陇担淹蛛抱外澳郊鹅处宾虹蠕劲穷降交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.1 交流电动机动态数学模型交流电动机动态数学模型6.1.1 6.1.1 磁链方程式磁链方程式磁链方程式磁链方程式6.1.2 6.1.2 电压方程式电压方程式电压方程式电压方程式6.1.3 6.1.3 转矩方程式转矩方程式转矩方程式转矩方程式宪涧炽淋博嫌死将狸脓嘎驮闻拉代反脱幽埠竿就胞靛埠靖穷汉笆雨烩唤莫交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制三相交流电动机三相交流电动机三相交流电动机三相交流电动机ABCABC坐标系坐标系坐标系坐标系图图图图6-1 ABC6-1 ABC坐标系和正方向坐标系和正方向坐标系和正方向坐标系和正方向 幼斜聋伯屁隋娟昆疆悟久账锰霉孜阀瞩苍泽哑匪钩腔唱靖井呸鸵陕它秒鼎交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制假定：假定：假定：假定：（（（（1 1）三相定子绕组）三相定子绕组）三相定子绕组）三相定子绕组A A、、、、B B、、、、C C及三相转子绕组及三相转子绕组及三相转子绕组及三相转子绕组a a、、、、b b、、、、c c在空间对称分布，在空间对称分布，在空间对称分布，在空间对称分布， 各相电流产各相电流产各相电流产各相电流产 生的磁势在气隙中呈正弦分布；生的磁势在气隙中呈正弦分布；生的磁势在气隙中呈正弦分布；生的磁势在气隙中呈正弦分布；（（（（2 2）无论笼型转子或绕线转子，都被等效成三相绕线转子；）无论笼型转子或绕线转子，都被等效成三相绕线转子；）无论笼型转子或绕线转子，都被等效成三相绕线转子；）无论笼型转子或绕线转子，都被等效成三相绕线转子；（（（（3 3）不计磁路饱和及铁心损耗的影响；）不计磁路饱和及铁心损耗的影响；）不计磁路饱和及铁心损耗的影响；）不计磁路饱和及铁心损耗的影响；（（（（4 4）不计温度和频率变化对电机参数的影响。

不计温度和频率变化对电机参数的影响不计温度和频率变化对电机参数的影响不计温度和频率变化对电机参数的影响5 5）规定各绕组的电压、电流和磁链的正方向符合右手螺旋定则和电动）规定各绕组的电压、电流和磁链的正方向符合右手螺旋定则和电动）规定各绕组的电压、电流和磁链的正方向符合右手螺旋定则和电动）规定各绕组的电压、电流和磁链的正方向符合右手螺旋定则和电动 机惯例榆嗡万邓悸术存哟颗渝丹偶兑栽格云徊机嫩鞠傣巡嘴栗锰签由则赐汲重核交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制基本概念：基本概念：基本概念：基本概念：• •磁链：电流与电感的乘积表示磁链，即磁链：电流与电感的乘积表示磁链，即磁链：电流与电感的乘积表示磁链，即磁链：电流与电感的乘积表示磁链，即Ψ =Li Ψ =Li 磁链与产生它的电流和磁势有关；磁链的变化可在被磁链交链的绕组中磁链与产生它的电流和磁势有关；磁链的变化可在被磁链交链的绕组中磁链与产生它的电流和磁势有关；磁链的变化可在被磁链交链的绕组中磁链与产生它的电流和磁势有关；磁链的变化可在被磁链交链的绕组中产生电势产生电势产生电势产生电势• •磁势：磁势：磁势：磁势： 闭合回路的总磁势等于该闭合回路所包围的总安匝数，闭合回路的总磁势等于该闭合回路所包围的总安匝数，闭合回路的总磁势等于该闭合回路所包围的总安匝数，闭合回路的总磁势等于该闭合回路所包围的总安匝数，F=Wi F=Wi 。

电流产生磁势，磁势产生磁通电流产生磁势，磁势产生磁通电流产生磁势，磁势产生磁通电流产生磁势，磁势产生磁通• •磁通：穿过某一截面积磁通：穿过某一截面积磁通：穿过某一截面积磁通：穿过某一截面积S S的磁感应向量的磁感应向量的磁感应向量的磁感应向量B B的通量称为该截面积的磁通，的通量称为该截面积的磁通，的通量称为该截面积的磁通，的通量称为该截面积的磁通，Φ = Φ = • •磁密：磁场中各点的磁感应可以通过磁感应向量线的疏密程度来表示，磁密：磁场中各点的磁感应可以通过磁感应向量线的疏密程度来表示，磁密：磁场中各点的磁感应可以通过磁感应向量线的疏密程度来表示，磁密：磁场中各点的磁感应可以通过磁感应向量线的疏密程度来表示，B B • •磁导：磁通除以磁势，磁导：磁通除以磁势，磁导：磁通除以磁势，磁导：磁通除以磁势， Λ= Φ/F Λ= Φ/F 梁腮柳髓捌煞妨季怠叉侯灭荷靴急叛逝弯固抡晤诚朽疏二产难焚翔省齿溜交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制定义等效条件定义等效条件 设设设设三三三三相相相相异异异异步步步步电电电电动动动动机机机机定定定定子子子子和和和和转转转转子子子子各各各各有有有有一一一一个个个个等等等等效效效效的的的的整整整整距距距距、、、、集集集集中中中中线线线线圈圈圈圈1 1和和和和2 2，，，，它它它它们们们们产产产产生生生生的的的的基基基基波波波波磁磁磁磁势势势势分分分分别别别别与与与与实实实实际际际际定定定定、、、、转转转转子子子子一一一一相相相相绕绕绕绕组组组组产生的基波势相等。

因此它们的有效匝数分别为：产生的基波势相等因此它们的有效匝数分别为：产生的基波势相等因此它们的有效匝数分别为：产生的基波势相等因此它们的有效匝数分别为：（（6-1）） 式中：式中：式中：式中： W W1 1，，，，WW2 2————定、转子绕组每相串联匝数；定、转子绕组每相串联匝数；定、转子绕组每相串联匝数；定、转子绕组每相串联匝数； k kW1W1，，，，k kW2W2————定、转子绕组的基波绕组系数；定、转子绕组的基波绕组系数；定、转子绕组的基波绕组系数；定、转子绕组的基波绕组系数； p—— p——电动机的极对数电动机的极对数电动机的极对数电动机的极对数 要琼秦尺菩稚威必惟涌簇碍樊仗纤铆扛摄绸吨郧俊歧议桐过维秃词人授要交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.1.1 磁链方程式磁链方程式1. 两线圈的主磁链两线圈的主磁链（（（（6-26-2））））磁链等于导电线圈匝数磁链等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量与穿过该线圈各匝的平均磁通量的乘积，故又称磁通匝。

的乘积，故又称磁通匝根据法拉第电磁感应定律，当磁通随时间变化时，圈中将产生根据法拉第电磁感应定律，当磁通随时间变化时，圈中将产生（（6-3））感应电动势该电动势等于磁链随时间变化率的负值感应电动势该电动势等于磁链随时间变化率的负值式中，电动势式中，电动势与磁链与磁链的方向的选取符合右手螺旋定则的方向的选取符合右手螺旋定则憋蚕纠闽湛楞服鞘话外赶竟拿寝广越偶揍嗣琅强采蹋倡冶断颖佑码铸惋实交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制当定子线圈当定子线圈当定子线圈当定子线圈1 1通入电流通入电流通入电流通入电流 时，气隙磁密为正弦波，其幅值为：时，气隙磁密为正弦波，其幅值为：时，气隙磁密为正弦波，其幅值为：时，气隙磁密为正弦波，其幅值为： （（（（6-46-4））））是极距，是极距，是极距，是极距，则则则则由于气隙磁密波形由于气隙磁密波形由于气隙磁密波形由于气隙磁密波形为为为为正弦，正弦，正弦，正弦，线线线线圈圈圈圈1 1产产产产生的每极平均磁通生的每极平均磁通生的每极平均磁通生的每极平均磁通为为为为：：：：设设设设 是导体长度，是导体长度，是导体长度，是导体长度， 是气隙平均半径，是气隙平均半径，是气隙平均半径，是气隙平均半径， 是气隙平均半径，是气隙平均半径，是气隙平均半径，是气隙平均半径， 是极对数，是极对数，是极对数，是极对数，（（（（6-56-5））））为气隙磁导，当不计铁心磁阻时，气隙磁导为气隙磁导，当不计铁心磁阻时，气隙磁导为气隙磁导，当不计铁心磁阻时，气隙磁导为气隙磁导，当不计铁心磁阻时，气隙磁导 是一个常数。

是一个常数是一个常数是一个常数 （（（（1 1）两线圈轴线重合的磁链）两线圈轴线重合的磁链）两线圈轴线重合的磁链）两线圈轴线重合的磁链阔鄂膀枉土呆六判晃惜湃谅朗乎可疏曙辟冶逮练鸵病匆和烁辟漱隧米蕊啪交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制磁通磁通磁通磁通 与线圈与线圈与线圈与线圈2 2交链的磁链交链的磁链交链的磁链交链的磁链 为：为：为：为：（（（（6-66-6）））） L L2121：为：为：为：为1 1、、、、2 2两线圈轴线重合时的主互感两线圈轴线重合时的主互感两线圈轴线重合时的主互感两线圈轴线重合时的主互感同理，若线圈同理，若线圈同理，若线圈同理，若线圈1 1中通电流中通电流中通电流中通电流 ，圈，圈，圈，圈2 2中产生的磁链为：中产生的磁链为：中产生的磁链为：中产生的磁链为：（（（（6-76-7）））） 由于磁路由于磁路由于磁路由于磁路对对对对称，不称，不称，不称，不计计计计磁路磁路磁路磁路饱饱饱饱和和和和时时时时，，，， 为常数死肛赠涩侩山术黄芥渗颓抬钉预艘控躺彦闲染凶腋置缄弄跪焚腔券馏摆榴交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制 （（（（2 2）转子旋转时两线圈的磁链）转子旋转时两线圈的磁链）转子旋转时两线圈的磁链）转子旋转时两线圈的磁链由于转子线圈由于转子线圈由于转子线圈由于转子线圈2 2是旋转的，它的轴线与定子线圈是旋转的，它的轴线与定子线圈是旋转的，它的轴线与定子线圈是旋转的，它的轴线与定子线圈1 1轴轴轴轴线间的夹角线间的夹角线间的夹角线间的夹角θ θ将随转子的转角而变化。

这时两线圈将随转子的转角而变化这时两线圈将随转子的转角而变化这时两线圈将随转子的转角而变化这时两线圈的磁链将随的磁链将随的磁链将随的磁链将随θ θ角而变化由于线圈的电感是单位电角而变化由于线圈的电感是单位电角而变化由于线圈的电感是单位电角而变化由于线圈的电感是单位电流的磁链，所以两线圈之间的主互感也随流的磁链，所以两线圈之间的主互感也随流的磁链，所以两线圈之间的主互感也随流的磁链，所以两线圈之间的主互感也随θ θ角变化骏歉舱阮蠢疮盘挫坍淖灰垃言窜虫淮怠姻围厅萌婉蒙童槽扼瞅球赏佬笼团交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制A:A:当线圈当线圈当线圈当线圈2 2通电流通电流通电流通电流i i2 2时产生一个幅值为时产生一个幅值为时产生一个幅值为时产生一个幅值为F F2 2 =N=N2 2 i i2 2 的正弦波磁势（磁势幅的正弦波磁势（磁势幅的正弦波磁势（磁势幅的正弦波磁势（磁势幅值位于线圈值位于线圈值位于线圈值位于线圈2 2的轴线上），可以把这个正弦波磁势分解为两个相距的轴线上），可以把这个正弦波磁势分解为两个相距的轴线上），可以把这个正弦波磁势分解为两个相距的轴线上），可以把这个正弦波磁势分解为两个相距9090˚ ˚电电电电角度的磁势。

角度的磁势角度的磁势角度的磁势 一个磁势的幅值为一个磁势的幅值为F2sinθ ,距线圈距线圈1轴轴线线90˚空间电角度空间电角度 另一磁势的幅值为另一磁势的幅值为F2cosθ,位于线圈位于线圈1的轴线上的轴线上 图6-2 磁势的分解及主磁链 滨币炔陛烙绸显惹喧翘迫春笼航实判寺匈赖膨且抡箱唱瑶滔篮汹翔驰藻执交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制B:B:从产生磁链的效果看，轴距角为从产生磁链的效果看，轴距角为从产生磁链的效果看，轴距角为从产生磁链的效果看，轴距角为θ θ、幅值为、幅值为、幅值为、幅值为F F2 2的正弦波磁势：等效于的正弦波磁势：等效于的正弦波磁势：等效于的正弦波磁势：等效于θ=0θ=0而幅值为而幅值为而幅值为而幅值为F F2 2 cosθ cosθ的正弦波磁势的正弦波磁势的正弦波磁势的正弦波磁势线圈线圈线圈线圈1 1的磁链的磁链的磁链的磁链ΨΨ1212可表示为可表示为可表示为可表示为 ：：：：主互感：为两线圈轴夹角主互感：为两线圈轴夹角θ的函数，它等于两线圈轴线重合时的的函数，它等于两线圈轴线重合时的主互感主互感L12乘以两轴线夹角乘以两轴线夹角θ（电角度）的余弦电角度）的余弦。

(7-6) 白度蹋白冷鹰衷勉影锣膜城糯休调振乒撇七款赚斥块煞号丸患他描友该挛交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制2 2．定转子的漏磁链．定转子的漏磁链．定转子的漏磁链．定转子的漏磁链（（（（6-96-9））））式中：式中：式中：式中： 为线圈的漏感为线圈的漏感为线圈的漏感为线圈的漏感漏磁链：定、转子绕组的自身磁势产生的，并链于自身的磁链，称为漏磁链漏磁链：定、转子绕组的自身磁势产生的，并链于自身的磁链，称为漏磁链漏磁链：定、转子绕组的自身磁势产生的，并链于自身的磁链，称为漏磁链漏磁链：定、转子绕组的自身磁势产生的，并链于自身的磁链，称为漏磁链危勉谆斗宪四制伴浦挎凡枪曝屉像融速悦葫果瓜州强皑瞳州奏回路镀锹馒交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制3. 定子三相绕组的磁链定子三相绕组的磁链定子定子定子定子A A相相相相绕组总绕组总绕组总绕组总磁磁磁磁链链链链 由三种磁链组成：由三种磁链组成：由三种磁链组成：由三种磁链组成：（（（（1 1）漏磁）漏磁）漏磁）漏磁链链链链（（（（2 2）由定子三相）由定子三相）由定子三相）由定子三相电电电电流流流流产产产产生的主磁生的主磁生的主磁生的主磁链链链链（（（（3 3）由）由）由）由转转转转子三相子三相子三相子三相电电电电流流流流产产产产生的主磁生的主磁生的主磁生的主磁链链链链（（（（6-106-10））））报寺眠蜜角拟给识芹策扎甥焕预橡倔堡妊赊颧壤甲纲狙趋悬浑皑骆帛吞盐交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制A A相总磁链：相总磁链：相总磁链：相总磁链：（（（（6-116-11））））式中，式中，式中，式中， — —定子定子定子定子绕组绕组绕组绕组的漏感；的漏感；的漏感；的漏感； — —定子定子定子定子绕组间绕组间绕组间绕组间的主自感；的主自感；的主自感；的主自感； — —定、定、定、定、转转转转子子子子绕组间绕组间绕组间绕组间的主互感。

的主互感的主互感的主互感臂时籍萨剥仓丧外制买捌欠坝掺撬疆娘咆詹肥减纸退燎桌妨包螺比峨蹭街交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制同理可得同理可得同理可得同理可得B B相和相和相和相和C C相总磁链：相总磁链：相总磁链：相总磁链：式（式（式（式（6-116-11））））~ ~（（（（6-136-13）就是三相绕组对称、气隙均匀时，定子绕组磁链的基本方程式）就是三相绕组对称、气隙均匀时，定子绕组磁链的基本方程式）就是三相绕组对称、气隙均匀时，定子绕组磁链的基本方程式）就是三相绕组对称、气隙均匀时，定子绕组磁链的基本方程式（（（（6-126-12））））（（（（6-136-13））））述察寞伍涪努粱恼尺佣狐狄觉判鼻沮婆深枯羽巧叠亮歌再饲蝎坚斡邻裙碗交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制4. 转子三相绕组的磁链转子三相绕组的磁链和定子一样，可写出三相转子总磁链：和定子一样，可写出三相转子总磁链：和定子一样，可写出三相转子总磁链：和定子一样，可写出三相转子总磁链：（（（（6-146-14））））（（（（6-156-15））））（（（（6-166-16））））式（式（式（式（6-156-15））））~ ~（（（（6-166-16）是三相对称转子绕组，气隙均匀时的磁链基本方程式。

是三相对称转子绕组，气隙均匀时的磁链基本方程式是三相对称转子绕组，气隙均匀时的磁链基本方程式是三相对称转子绕组，气隙均匀时的磁链基本方程式 声匹舌匪违深旬矗岁侨帖鲜锄诧讣估肆鞠委捣婪砷挛臆燎灶士赤冬轴攘雇交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制5．三相异步电动机磁链的矩阵方程式．三相异步电动机磁链的矩阵方程式把式（把式（把式（把式（6-116-11））））~ ~（（（（6-166-16）六个磁链方程式合起来写成矩阵形式，可得：）六个磁链方程式合起来写成矩阵形式，可得：）六个磁链方程式合起来写成矩阵形式，可得：）六个磁链方程式合起来写成矩阵形式，可得：（（（（6-176-17））））写成写成写成写成简单简单简单简单形式：形式：形式：形式：结论结论结论结论：：：：电动电动电动电动机的磁机的磁机的磁机的磁链链链链等于等于等于等于电电电电感乘以感乘以感乘以感乘以电电电电流由于上述矩流由于上述矩流由于上述矩流由于上述矩阵阵阵阵中含有中含有中含有中含有转转转转子子子子转转转转角角角角 ，，，， 所以是时变矩阵所以是时变矩阵所以是时变矩阵。

所以是时变矩阵6-18））芯滴馅河柿疤饥渍成侩厩拭哼捷肥权庄织矫杨赌毒价经的遣账雌申脯黑镜交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.1.2 电压方程式电压方程式 对于三相定子绕组可写出如下电压方程式：对于三相定子绕组可写出如下电压方程式：对于三相定子绕组可写出如下电压方程式：对于三相定子绕组可写出如下电压方程式：（（（（6-196-19））））转子电压方程式为：转子电压方程式为：转子电压方程式为：转子电压方程式为：（（（（6-206-20））））枉炉岔哄侵升孤陛即渺疑翟舱恼典圃柄桥冻晨雕让鞋都妥效丛炯削聪坚求交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制将以上二式写成矩将以上二式写成矩将以上二式写成矩将以上二式写成矩阵阵阵阵形式，并用微分算子形式，并用微分算子形式，并用微分算子形式，并用微分算子 代替微分运算符号，则有代替微分运算符号，则有代替微分运算符号，则有代替微分运算符号，则有（（（（6-216-21））））式（式（式（式（6-216-21）还可写成简单形式：）还可写成简单形式：）还可写成简单形式：）还可写成简单形式：（（（（6-226-22））））把式（把式（把式（把式（6-186-18）代入式（）代入式（）代入式（）代入式（6-226-22）经求导运算得）经求导运算得）经求导运算得）经求导运算得（（（（6-236-23））））蔼只无毛窗塔谚网蓝颜晕镣羌榷池笔诲俱厄浓斥争用陇钒敞尧钟饰送补坝交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制式（式（式（式（6-236-23）等号右）等号右）等号右）等号右边边边边第一第一第一第一项项项项 为绕组电阻压降矩阵，第二项为绕组电阻压降矩阵，第二项为绕组电阻压降矩阵，第二项为绕组电阻压降矩阵，第二项 是由电流变是由电流变是由电流变是由电流变化引起的变压器电势矩阵，第三项化引起的变压器电势矩阵，第三项化引起的变压器电势矩阵，第三项化引起的变压器电势矩阵，第三项 是运动电势矩阵，或称旋转电势矩阵，是运动电势矩阵，或称旋转电势矩阵，是运动电势矩阵，或称旋转电势矩阵，是运动电势矩阵，或称旋转电势矩阵，它是由于转子旋转而产生的。

它是由于转子旋转而产生的它是由于转子旋转而产生的它是由于转子旋转而产生的捣酞坤斡绥麓畔鹊阎兵您枪雾贬鼎帮饲宪事僧坑揩畦装油晌辅背侍截专据交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.1.3 转矩方程式转矩方程式1. 1. 电磁转矩方程式电磁转矩方程式电磁转矩方程式电磁转矩方程式（（（（1 1）能量平衡方程式）能量平衡方程式）能量平衡方程式）能量平衡方程式 三相电动机的定子三相电动机的定子三相电动机的定子三相电动机的定子A A相绕组和转子相绕组和转子相绕组和转子相绕组和转子a a相绕组的电路示意图如相绕组的电路示意图如相绕组的电路示意图如相绕组的电路示意图如图图图图6-36-3所示 图图图图6-3 6-3 一相电动机定转子电路示意图一相电动机定转子电路示意图一相电动机定转子电路示意图一相电动机定转子电路示意图蛙默他仆蒸披仆烃序锈烙融抠殖挨督舵况跪闽员趴纽瘸瘟苇贿赋宾桐琢迈交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制（（（（6-246-24））））————某段时间内扣除电阻损耗而输入到各绕组的净电能某段时间内扣除电阻损耗而输入到各绕组的净电能某段时间内扣除电阻损耗而输入到各绕组的净电能某段时间内扣除电阻损耗而输入到各绕组的净电能 ————磁场能量增加量磁场能量增加量磁场能量增加量磁场能量增加量 ————输出的有效机械能量与机械损耗的能量之和输出的有效机械能量与机械损耗的能量之和输出的有效机械能量与机械损耗的能量之和输出的有效机械能量与机械损耗的能量之和 将式（将式（将式（将式（6-246-24）写成微分形式，即在）写成微分形式，即在）写成微分形式，即在）写成微分形式，即在 时间内有时间内有时间内有时间内有 （（（（6-256-25））））由能量守恒定律得：由能量守恒定律得：由能量守恒定律得：由能量守恒定律得：投巷畴晰旷细坠部祖吝海毙牟涌的栽梯蔷弘雏琼湍育哥仪创造射富荐陨小交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制（（（（2 2）机械能增量）机械能增量）机械能增量）机械能增量 （（（（6-266-26））））（（（（3 3）电能增量）电能增量）电能增量）电能增量 （（（（6-276-27））））为便于分析，定子电感：为便于分析，定子电感：为便于分析，定子电感：为便于分析，定子电感： ；转子电感；转子电感；转子电感；转子电感 定转子绕组之间的互感定转子绕组之间的互感定转子绕组之间的互感定转子绕组之间的互感 ，，，， 不计铁心饱和，不计铁心饱和，不计铁心饱和，不计铁心饱和， 、、、、、、、、、、、、均为常数，且均为常数，且均为常数，且均为常数，且 锥帕绥膊宋蔡惠捎篆落恒肾绑待虏舶揍儡榴勃诀派桶琳赎臻知秃熔巾扫滔交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制（（（（4 4）磁能增量）磁能增量）磁能增量）磁能增量 如果如果如果如果电动电动电动电动机机机机转转转转子不子不子不子不转动转动转动转动，即角位移，即角位移，即角位移，即角位移 为某一常数值，此时为某一常数值，此时为某一常数值，此时为某一常数值，此时 ，各电感的增量，各电感的增量，各电感的增量，各电感的增量，此，此，此，此时时时时机械增量机械增量机械增量机械增量为为为为零。

所以零所以 时间内输入的净电能增量全都转变为时间内输入的净电能增量全都转变为时间内输入的净电能增量全都转变为时间内输入的净电能增量全都转变为 磁场储能的增量，磁场储能的增量，磁场储能的增量，磁场储能的增量，由式（由式（由式（由式（6-676-67）可得磁能增量为）可得磁能增量为）可得磁能增量为）可得磁能增量为 ：：：：（（（（6-286-28））））将上式积分得磁场储为：将上式积分得磁场储为：将上式积分得磁场储为：将上式积分得磁场储为：（（（（6-296-29））））瘤抡埂抄衬玖烦佛猎坚夯隔赚邦姆潞袱钻蓑嫁遂俗推橙廖惊危汞套偏坠蕊交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制如果转子转动如果转子转动如果转子转动如果转子转动 和各电感的增量和各电感的增量和各电感的增量和各电感的增量 均不为零，则磁场储能会因电流均不为零，则磁场储能会因电流均不为零，则磁场储能会因电流均不为零，则磁场储能会因电流，，，，则则则则由式（由式（由式（由式（6-696-69），磁），磁），磁），磁场储场储场储场储能的增量能的增量能的增量能的增量为为为为及角位移发生变化而变化。

设在及角位移发生变化而变化设在及角位移发生变化而变化设在及角位移发生变化而变化设在 时间内电流变化了时间内电流变化了时间内电流变化了时间内电流变化了 ，角位移变化了，角位移变化了，角位移变化了，角位移变化了（（（（6-306-30））））元诞嘎抵高资芹敦必荆衣谋酗传即嗜否受蝴俯届药辫屁咙城幼种曲矫梗孩交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制（（（（5 5）电磁转矩公式）电磁转矩公式）电磁转矩公式）电磁转矩公式 根据式（根据式（根据式（根据式（6-256-25）及式（）及式（）及式（）及式（6-266-26）有）有）有）有 （（（（6-316-31））））将式（将式（将式（将式（6-276-27）及式（）及式（）及式（）及式（6-306-30）代入式（）代入式（）代入式（）代入式（6-316-31），可导出转矩公式：），可导出转矩公式：），可导出转矩公式：），可导出转矩公式： （（（（6-326-32））））爸诲盅涧净甩萌单亥丝垂内萤步瑞揖篷程灭戴散壁遇嘲屑床晋早策羊拢烈交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制写为矩阵形式：写为矩阵形式：写为矩阵形式：写为矩阵形式：（（（（6-336-33））））由于由于由于由于 均为常数，均为常数，均为常数，均为常数，、、、、、、、、、、、、均均均均为为为为零，零，零，零，则则则则式（式（式（式（6-336-33）可）可）可）可简简简简化化化化为为为为：：：：（（（（6-346-34））））滥袍结迫臻霜个厅棒睦袜肿掷李追论菩费刻鞋歪鹤红女镇抑墨湘历盛诲拎交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制对于三相异步电动机，定、转子各有三个等效的相绕组，根据式（对于三相异步电动机，定、转子各有三个等效的相绕组，根据式（对于三相异步电动机，定、转子各有三个等效的相绕组，根据式（对于三相异步电动机，定、转子各有三个等效的相绕组，根据式（6-346-34），），），），可导出三相异步电动机电磁转矩：可导出三相异步电动机电磁转矩：可导出三相异步电动机电磁转矩：可导出三相异步电动机电磁转矩：（（（（6-356-35））））式中：式中：式中：式中： 代入式（代入式（代入式（代入式（6-356-35）并展开后，得：）并展开后，得：）并展开后，得：）并展开后，得： （（（（6-366-36））））鸡配檀窃才圈琅集泻蝇矿刺趟慈响选鹤旱喉伶航卯腻迹裳涪医簧支追幢魏交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6 6．运动方程式．运动方程式．运动方程式．运动方程式按照电动机惯例规定正方向，交流电动机运动方程式可表示为：按照电动机惯例规定正方向，交流电动机运动方程式可表示为：按照电动机惯例规定正方向，交流电动机运动方程式可表示为：按照电动机惯例规定正方向，交流电动机运动方程式可表示为：式中，式中，式中，式中，————机械机械机械机械负载转负载转负载转负载转矩；矩；矩；矩；————转动惯转动惯转动惯转动惯量；量；量；量；————旋旋旋旋转转转转阻力系数；阻力系数；阻力系数；阻力系数；————扭扭扭扭转弹转弹转弹转弹性常数；性常数；性常数；性常数；————转转转转子子子子转动转动转动转动的机械角度。

的机械角度的机械角度的机械角度6-376-37））））刨巷穿誉旬药葵筑胆虾阮碟碱撼斜瑟哦泅瘴釉纱枫虏猖础矗课叔吗偶厌掇交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.2 空间矢量空间矢量6.2.1 空间矢量的定义空间矢量的定义6.2.2 空间矢量的变换空间矢量的变换6.2.3 异步电动机空间矢量方程式异步电动机空间矢量方程式 溺女茎厕范膳墒毛魏稠操苔乞漏仲贴币封肾权仗寻鸦尝饺恼嚷泅参切屈套交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.2 空间矢量空间矢量6.2.1 空间矢量的定义空间矢量的定义拟粳轨买省屹斡讣鲜陀朝洁占莎将命喂僧整显辙载摸敌杭摊拱穆距氟稻庞交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图图图6-4 6-4 空间复平面和单位矢量空间复平面和单位矢量空间复平面和单位矢量空间复平面和单位矢量实轴：在垂直于电机轴实轴：在垂直于电机轴实轴：在垂直于电机轴实轴：在垂直于电机轴的平面上取定子的平面上取定子的平面上取定子的平面上取定子 A A相绕相绕相绕相绕组线为实轴组线为实轴组线为实轴组线为实轴虚轴：引前实轴虚轴：引前实轴虚轴：引前实轴虚轴：引前实轴90°90°为为为为虚轴虚轴虚轴虚轴孽研缨绢什侨虹幅诞婴坷拓位细项累疵藏遁瘸怎盲屁蹿酶小料挡斗挖猾憋交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制今取A轴为参考轴，则A轴的单位矢量为 ，B轴的单位矢量为 ，C轴的单位矢量为 ，如式6-38所示。

（6-38）这三个轴上的单位矢量之间有如下关系（6-39）消剪寿闲裴聪雁班繁我芭粉阁瘤誉皂肄黑系阵陆苗枯臼抚连揭衅相孰厄纫交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制取定子A轴为参考轴，则三相时间变量 、 、 的空间矢量可表示为 （6-40）为了方便空间矢量与瞬时量之间的变换，在定义空间矢量的同时，也定义一个零轴分量，即：（6-41）关于 和 有以下几种取值方法： 和时，为功率不变变换，也就是坐标变换前和坐标变换后，功率不变 和时，为幅值不变变换，也就是坐标变换前和坐标变换后，空间矢量的幅值与单个变量的幅值相同 谓刹虑欲辊层允棺毗祟齐每佯血飘藤他专装组锻邮芦美俩函逢铸锌举请扩交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制为了更好地理解空间矢量，下面以求异步电动机定子磁势空间矢量 为例，来说明其物理意义端苞炉锹绑施预忆鞠侍又厉座亨信鼓搽孩丛一啮督刁查螺供碟纲暴滞遇炮交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制屎鲍勿软赡贮阔犀韵副诞公沁注瞧控居蜀邀佰笔络椎拂硷破嗣滦宾莫屹付交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制琢润蛮胡秘点讼疵娄惕妖誉伯养刘紊付污瓤旅瀑元搁岩袭伸铀俊论芯戳呢交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.2.2 空间矢量的变换空间矢量的变换图 6-6 空间矢量的变换唁锰拖委橇阜畴霞冀到葫砰谚洱漠旱晨盒幻霞客冈函脏蜒组复减朵牲介墒交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制除电藕苞酿噪威泥盐叠凳棒懊街皖折验潞氨抵磨悸灰侗跟凋容惠指桶帐羔交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.2.3 异步电动机空间矢量方程式异步电动机空间矢量方程式1. 定子磁链空间矢量方程式定子磁链空间矢量方程式约蛀欧蔬阶锚颠俏腐倦拴妆马昏例圈眼隆瞥甥煌膜冻木屎蛛城组魂缅挣孤交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制稚盒肛浴钠拇弃被积疮憋浊绍剃迢芭贡充铡揣晋亨噪豪痛聋烯江令幼迎悔交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制2. 转子磁链空间矢量方程式转子磁链空间矢量方程式楷酌揖郊婴楔凭娘棵毙楼钱漾猾狄反兽浑序率耶宠桓骗激沸措道棚坯钡堵交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制沿丽板毖再衫诸邑慨些结瘩柠狐荚擂揍葬艳醋班刃鹅俱助鹏困鞍谜喀娄嘎交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制3. 定子电压空间矢量方程式定子电压空间矢量方程式伏痉员捂倍侈弛算窃桌耙滚嚏负害代路疾卢须冯也琢丑裔瞒拆竭退暖窒曼交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制4. 转子电压空间矢量方程式转子电压空间矢量方程式 喘凤夹何统抖圣粤世雷遣榆暂痢寝雁剪豺贩坡咙否双扳挪幂初绝拐者补萤交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制咎躁驻渡韦钝埃贞社屡凡热漠邵荐话畅枚傅滔挨鹰顽源券熬闲圆淹吼涝叼交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制5. 用空间矢量表示的异步电动机电磁转矩方程用空间矢量表示的异步电动机电磁转矩方程妄砒配迫丙凯贾髓盖爱育咀督挎阵惩裕艰羹属琴活店踊涎取琵骤塞胃斤炉交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3 异步电动机的坐标变换异步电动机的坐标变换6.3.1 坐标变换的意义坐标变换的意义在电机理论中，为简化电机基本方程式的求解，常采用变量变换的方法，在电机理论中，为简化电机基本方程式的求解，常采用变量变换的方法，即用一组新变量（如电压、电流等）代替基本方程式中的实际变量。

这即用一组新变量（如电压、电流等）代替基本方程式中的实际变量这种变量变换就是坐标变换种变量变换就是坐标变换遇够瑚哦同苹淘疗廓丈骇征苍陡谷喷惮盏刨绑峙呵类拨穆懈婴禹准搞谓捉交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制（6-66）（6-67）琼蹲鹊杨肠买醒门锚腆羌药宫狗拷催盔掩磐两摹额疲疤蓄高乾图咋较字灵交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制侦皿唆尧缮举丹某搓琳乘彻冈侍碟槛婆娱努削殖隘苇鄂女境扼讼痰十钙逾交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图6-7 异步电动机定子电流坐标变换的意义异步电动机定子电流坐标变换的意义 词辨剁漱把囚柳猫块札黔梧膛崩凛讨伎笨橙挽媚忿浑彪特嗡闽袋寺遍炭泼交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3.2 3相相/6相坐标变换的一般公式相坐标变换的一般公式图图6-8 ABC坐标系与坐标系与xy坐标系的变换坐标系的变换 校乾影做爆么摘亏礁瑞庸称辅涉葵嘲蓄压给栽入烂栗必肢了蹄迷詹造鸥僻交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制翱楷含糖溅躬唁准饱位泡莲郊饥蔼甭噶建啮金溃侈履痰纲瓮眉拍雍嘻镶扛交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制濒酉旷檄眺酉烹庶谦腥皆银悬阜得便绅芍么呀熊握昆些褥库欲晕苞饲苏桌交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制颖意定履貉肉暇溺惮壤桌厌债朴纳确善朔番杂健烂降算六鹤辙疽桨微镍茵交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制阅才苫脾法包胀戒埋粗钉箭悲裕觉捌底蔓督舶扛框逝球啸凄鸭蓑敞就居始交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制操蚜芭漂嚣扶缮捷皮妇搅岂迂缨召橡签啸聘疑们郁抽篙武粤搅咒秉氯南覆交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3.3 3相相/2相之间的静止变换相之间的静止变换堵秸珊辰烽痒锣维靖嫉耸姆旦白鲜正糕玩吝拔哨墩膜好缚补服你雪猎合逆交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制疡惕闸算癸千基桐修就苦洗筏月固府瓷剔夹脸闪奥朗栗纠腾丹景惭契纯麻交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制壬竹辅尉赴眩适乡取磅挖唉舱琼沼晨痈妄弥嘶破葵缚嫩添猾甲薄栗线名酷交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3.4 2相相/2相之间的旋转变换相之间的旋转变换承镀天亥戒搅甫宴秉超裹谆告浦稀馅般毅东憎欧腺横下菠裳痈连酿符光壕交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制凿夹翻器舶恰菲庇盏逆炕烷鸿缚怔损资擞炯恩裸裸适斋休雹费哲籽股崭砖交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3.5 3相相/2相之间的旋转变换相之间的旋转变换骆颁萄掇辟亨癣达歇幕锗侍钮蓬叉状堂棍赖考媚肿构宣疗蕊外峨痴愤至墙交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制得：（6-92）去痔喜蕾潭性台负棺哭弹芒肥疡辨辑线殖剂贩住迪盂楚仅琅柱端迄豪秸汽交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制脏桅储瞩慨尸饼粗抉沫践佛醚陕绸陨涟堑遥涌昭阻亥磷锈治鄙牲镊瀑口杏交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.3.6 直角坐标系与极坐标系之间的变换直角坐标系与极坐标系之间的变换狗笋况塘妆胳漳鞘肠拍尤竣嫩跳禄站怂皮局扶舟酿葛艾江目呈暑堰介冯逾交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图6-11 直角坐标系与极坐标系之间的变换图中所示是按上式构成的直角坐图中所示是按上式构成的直角坐图中所示是按上式构成的直角坐图中所示是按上式构成的直角坐标标标标/ /极坐变换器（极坐变换器（极坐变换器（极坐变换器（K/PK/P变换器）框变换器）框变换器）框变换器）框图。

图 刽葱性惭盂拦栽相蓉强污构湘封蛊瘫晚壤脱检猖了迸约疫汾刚咱绅台侥煌交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.4 异步电动机在两相坐标系上的数学模型异步电动机在两相坐标系上的数学模型6.4.1 异步电动机在任意两相坐标系上的数学模型异步电动机在任意两相坐标系上的数学模型远莫仗炸宏洪峨蛊氧阎公植育缩蟹锣厅澎翼厩桐缴化埋冉核配红豪跟韦氦交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制钾渤股泞徘循嫌渔蓬恍住谍嚏乓绕舍屑粹掣炔戏原蝇颁镣龙舞本漏孟誉喇交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制委嘉来屎俯顽逮迟填抄肘咋闺哈维缄需炬杏挤携瓦苯柑尊夕曰法父观诌末交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制销樟擅喜酿柬止柄氰绑礁矣腔闹监寒赊莹掘眼簇纽置贷富贝售陀撑瘟业茵交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制潜督钧沏张午天谴对荆搔芒粤座聪昔题藐疙歉汤缓隐鸦姓方茵秆水溃肿壬交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.4.2 异步电动机在两相静止坐标系上的数学模型异步电动机在两相静止坐标系上的数学模型若雹茧傲知冀系饿陪氛继斌名肠乐画宛墅猪症棚捐啮屯窒霉骏串耶怕所张交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制胁迄拼浙捅拔春局港橱玻歪萄搭悔假狱绽届蚤脐亩陛辟销掸尧茧卖袱传镰交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.4.3 异步电动机在转子两相旋转坐标系上的数学模型异步电动机在转子两相旋转坐标系上的数学模型仪钱饥谷叹炯男扫眯笨酶汪十宜囚仕九寇掺洪豌居剩畸弓刨勃寿殊帽甸秧交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制肾宅础百购辱映管吟杆涧扛涕致咯鳃釉隅潮逊殆眷孽烫埋级颇伦裴苛边府交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.4.4 异步电动机在两相同步旋转坐标系上的数学模型异步电动机在两相同步旋转坐标系上的数学模型奢永嘉裴雏狡讨皖残釉闻啃尘盖衔杆投恶澳洱驾顿抱饮罩灰无竟号湖寒载交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制熙饰栗朽觉弓闺隆凉麓丰施阴芹窗贪驼旬琅扭挖厄婪巴愿拧殊咖刚刃汲撇交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制法酷湛钎躺伦撵僳蝇腆蠕盲堕择韦驼猖死牙馁氏欢鬼迫印炔绵铺锹疟梨贿交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.5 异步电动机的矢量控制异步电动机的矢量控制6.5.1 矢量控制的基本思想矢量控制的基本思想琐乓戳险谦宫篮辛感族涝材炼挝辛拂杠趴护家抚悄率本撇瞩窝巩询丑墙透交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图6-12 他励直流他励直流电动电动机工作原理机工作原理他励直流电动机是一种动态性能很好的电气传动装他励直流电动机是一种动态性能很好的电气传动装置。

由于其结构上的特点，所以它的电磁转矩和磁置由于其结构上的特点，所以它的电磁转矩和磁场都很容易控制场都很容易控制可以用图中等效模型来代替实际的他励直流电可以用图中等效模型来代替实际的他励直流电动机跃躁臀脖匪怕肘正肥折考垛颗铆丈征剂庐殴僻店叹拄樊公睡粳役兜柯左硅交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制笼型转子异步电动机的原理图和等效变换后的原理图如图所示笼型转子异步电动机的原理图和等效变换后的原理图如图所示 能臂龟馒荫馁丘滔噶灶侮懦灭准业吵批狭艺允淑谎裙本悯盾叭板筹的袭侈交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制谓草蹦奢撂丁膜堑朽宣菜帆咋海烙裳售途放含盒刚湖攻锅偏浆强代她篡刽交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制休紧脊吧棱苏观寅训挝仔吩鼻犯撕拜壕哇世妄原溯溃诚虫鄂宴曰玛音茶彤交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图6-14 异步电动机矢量控制系统的原理框图异步电动机矢量控制系统的原理框图 应用空间矢量和坐标变换，应用空间矢量和坐标变换，仿效直流电动机调速系统，可以仿效直流电动机调速系统，可以形成异步电动机矢量控制系统的形成异步电动机矢量控制系统的原理框图原理框图 如果将虚框中的内容删除，如果将虚框中的内容删除，则就是典型的直流电动机调速系则就是典型的直流电动机调速系统。

统 甩圾叶幌码岂言怠解尔椽涎劳扼民辕吭置彤闰赁隶乏流署泼乳必鸿徘踩摆交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.5.2 异步电动机的矢量控制原理异步电动机的矢量控制原理仪录情翰不奶淑搅狈杠辉跑穆袋鹊希身烽钱剪悄豢褐匝敛绢该伎宇味驶岂交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制梦叙普汪钥馋勾菌霖派邀谢灭娱京菇惺验围阵廖泽记尺骂惜彤耙视句庶娘交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制崇挫沮该蔬琢铲吱味荚话凄辆车痰柑吱现蓟火壬括盾落呛秩庶砒飞睛凝噬交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制裂例杜挝仗振瓮撵涯墒弘旋硼倔远杰宵奢刮撇猛贸编蜂栽腑酱遁倘量磅沏交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制醇抽羊敲兴针稼振兽置按恢旋侦倍顿躁茶乔谣逐减耗姜秘事粘琐靶竹臻截交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制焕右疟汗霄勘耘簧深际祈抒嘲惟立闯匿渗庙平狡疲闲佰冈脯迈八时撩涟虚交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制谐瞬蚊诊孩潮馆载董郁旋钨贪航砍影庆纲杨茵让沂叙福猴附圾诸哩秘耻娄交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制跌撬两卫氦皇淳像指闭自愚雅剁胶望皂惑鸿躯掺备裳汰慧神酋舱冰去耽座交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.5.3 转子磁链模型计算转子磁链模型计算图图6-16 转子磁链定向矢量控制图转子磁链定向矢量控制图豢沤镑却失茅跑翱胜落婶劲玩芯涤啸婴志着绰吧芬例叭栈揩藕酒中苹臣铂交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制1. 电压模型法电压模型法电压模型法主要应用定子电压和定子电流的检测值，根据异步电动机在两相静止电压模型法主要应用定子电压和定子电流的检测值，根据异步电动机在两相静止坐标系下的数学模型来计算转子磁链空间矢量的幅值和相角。

坐标系下的数学模型来计算转子磁链空间矢量的幅值和相角菏沸梳焦垣痰损辱唐框躲嫩酥就扬哄晶蝴弦畏斋飞飘酞禹柒圆衷罩歇俭括交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制尹眼禽植十栅抹苍夜扦赫斜村贝剔驭双瀑花母涯辫壶瘪暮功慌屑哆鸟辱谩交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制贵角乃龟屠肤摩员吮松礼尉缓淋七扫鹰拍芹涧彼见拂烯土妒拨悄搐炊百恭交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图6-17 电压模型法转子磁链运算电路框图态姿挠迁汹葵烹疵寐缘牟帮掳涸默采腹骇战瞥通忍受丫枣洼挞蒲窗懊亥沏交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6．电流模型法．电流模型法电流模型法主要应用定子电流和速度的检测值，根据异步电动机在两相静止坐标电流模型法主要应用定子电流和速度的检测值，根据异步电动机在两相静止坐标系下的数学模型来计算转子磁链空间矢量的幅值和相角系下的数学模型来计算转子磁链空间矢量的幅值和相角 劈秃钮脸香率朴奉贱砷可檀嚏骤淮浙镊葬幼象挥摇奴肿撞簿漓极河脐赤宰交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制翔蛰认真惰吗其守夏烯囤烩庆谅啊羡苫鸽肪治壕掇轿乓育奏灶辣路差仓童交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图6-18 电流模型法转子磁链运算电路框图电流模型法转子磁链运算电路框图逐讣尿牢兰叙萝精乎茫哀添谣践涵棱渠宋汗薄菩悔白田御瓢斥钓灯了铺讣交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制3．转差频率模型法．转差频率模型法椰核煮瑶彝卵为谢轿部乒弱议掘炎陋弧腕焦印匙悔观丹钱揣旷唾穆遣狞都交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图6-19 转差频率模型法转子磁链运算电路框图奥硅绝支千过筑史煽会屡棠划军殊矛俐求磕诉乏吕舒裳嗣瞥宋衍神么讫栗交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.5.4 异步电动机矢量控制系统异步电动机矢量控制系统1. 基于电压模型法的电压型基于电压模型法的电压型SPWM矢量控制系统矢量控制系统图6-20 基于电压模型法的电压型SPWM矢量控制系统• •转子磁链的计算基于转子磁链的计算基于转子磁链的计算基于转子磁链的计算基于电压模型法；电压模型法；电压模型法；电压模型法；• •转速闭环调节，磁链转速闭环调节，磁链转速闭环调节，磁链转速闭环调节，磁链闭环调节；闭环调节；闭环调节；闭环调节；• •MM为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，TGTG为转速测量装置。

为转速测量装置为转速测量装置为转速测量装置谦屈狸迅哨们阅逃酿航都励耳褂油炒手沃掇戴慕譬浊毯碟虽酞图宿兴沤颈交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制幕瘟森抉吐橡屠斟果岿文谜兴友艳康漳沏嗣伞丘桌减屏台缸郧喇铣陌吼皑交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制滓粤蔚搀寂绝凯锅右需领加浊晕淹捂氧跨壮窍崩阂蓖娃重哄备杀姑纠贾别交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制邵诚挝蔗战瞳烹眯撕鸥涪素撼能迅诽记由抗犹首襄囊伤荫嗓标哨韵拐谆厌交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制垂挟鸳瓷晶芹果叉痞锡券烈位聂崩寐酮雀滔澎偷庶罚窥老左膨雏鸦扣品坤交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6. 基于电流模型法的电压型基于电流模型法的电压型SPWM矢量控制系统矢量控制系统图6-21 基于电流模型法的交直交电压型SPWM矢量控制系统• •转子磁链的计算基于电流转子磁链的计算基于电流转子磁链的计算基于电流转子磁链的计算基于电流模型法，转速闭环调节，磁模型法，转速闭环调节，磁模型法，转速闭环调节，磁模型法，转速闭环调节，磁链闭环调节链闭环调节链闭环调节链闭环调节• •MM为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，TGTG为转为转为转为转速测量装置。

速测量装置速测量装置速测量装置嵌蝇筋皑您古锰藉釉掠秸序鞭郎戴剐熊葵倒荣闽镭舍履洲廷悟耍愧粹镭重交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制替岂材禽镇彩档估伐锰范旺彰努恩隔疹郁蹿甲博馋懈映翔穆囱客佰糟烟茫交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制3. 基于转差频率模型法的电压型基于转差频率模型法的电压型SVPWM矢量控制系统矢量控制系统图6-22 基于转差频率模型法的交直交电压型SVPWM矢量控制系统• •转子磁链的计算基于转差频转子磁链的计算基于转差频转子磁链的计算基于转差频转子磁链的计算基于转差频率模型法，转速闭环调节，磁率模型法，转速闭环调节，磁率模型法，转速闭环调节，磁率模型法，转速闭环调节，磁链闭环调节链闭环调节链闭环调节链闭环调节• •MM为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，TGTG为转速为转速为转速为转速测量装置测量装置测量装置测量装置拾每搅怪亡开额碘昧脚鲤仙狼酉藤唾去馆驮疑霹瘸唇疾么肝穿软咖喻骆噎交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制峨毛菩著明彝肛棘翅跋抗醚辽亨戍朱参笨写赛夯撞巩请伍殃湍昔键水购辉交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制4. 基于电流模型法的电流型矢量控制系统基于电流模型法的电流型矢量控制系统图6-23 基于电流模型法的交直交电流型矢量控制系统• •转子磁链的计算基于电流模型转子磁链的计算基于电流模型转子磁链的计算基于电流模型转子磁链的计算基于电流模型法，转速闭环调节，磁链闭环法，转速闭环调节，磁链闭环法，转速闭环调节，磁链闭环法，转速闭环调节，磁链闭环调节。

调节• •MM为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，为异步电动机，TGTG为转速测为转速测为转速测为转速测量装置 枝梨琵剪菠躬杭患烟泽幢测童帮耐妄八贡婉洪馒题缔取似茧狡陵奏捌治举交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制几愁勃劈腐帘履僻泞惮儿少八罚疡悬偏矿齐肇牙浅止假儿淫礁撩认汹匝盗交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制剿让纵腻苍伙臼设蒂吁醉删剩骇拙丝贩岩生韧镰谊仲氨谣陆啥疚薪他朗玩交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.6 异步电动机的转速估算异步电动机的转速估算 6.6.16.6.1基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算 6.6.26.6.2基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算 （（（（MRASMRAS）））） 寅涩仟闯着埋嘴建皑幅遗他用汤恨猖凯寓拄氰蘸级蜗命众绽轨椅亨苟狸绽交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制异步电动机矢量控制系统是通过检测电动机转速来进行闭环控制的异步电动机矢量控制系统是通过检测电动机转速来进行闭环控制的异步电动机矢量控制系统是通过检测电动机转速来进行闭环控制的。

异步电动机矢量控制系统是通过检测电动机转速来进行闭环控制的虽然调速系统中引入速度传感器能够直接测得转速信号，但不仅增加了成本，虽然调速系统中引入速度传感器能够直接测得转速信号，但不仅增加了成本，虽然调速系统中引入速度传感器能够直接测得转速信号，但不仅增加了成本，虽然调速系统中引入速度传感器能够直接测得转速信号，但不仅增加了成本，降低了系统的可靠性，还存在安装的问题降低了系统的可靠性，还存在安装的问题降低了系统的可靠性，还存在安装的问题降低了系统的可靠性，还存在安装的问题特别是在一些超高速控制场所，速度传感器的使用和安装更加困难因此，对特别是在一些超高速控制场所，速度传感器的使用和安装更加困难因此，对特别是在一些超高速控制场所，速度传感器的使用和安装更加困难因此，对特别是在一些超高速控制场所，速度传感器的使用和安装更加困难因此，对电动机转速进行估算，形成无速度传感器矢量控制系统就显得非常重要了电动机转速进行估算，形成无速度传感器矢量控制系统就显得非常重要了电动机转速进行估算，形成无速度传感器矢量控制系统就显得非常重要了电动机转速进行估算，形成无速度传感器矢量控制系统就显得非常重要了近年来，对异步电动机的转速估算方法有很多，但常用的有以下近年来，对异步电动机的转速估算方法有很多，但常用的有以下近年来，对异步电动机的转速估算方法有很多，但常用的有以下近年来，对异步电动机的转速估算方法有很多，但常用的有以下2 2种：种：种：种：（（（（1 1）基于转差频率的转速估算；）基于转差频率的转速估算；）基于转差频率的转速估算；）基于转差频率的转速估算；（（2）基于模型参考自适应的转速估算。

基于模型参考自适应的转速估算 酵买钥喘檬柏菜改益哭体拓菏位陕井烬蛹臂避渺鸯匣漓埋具阑熔万任骑卯交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.6.1 6.6.1 基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算基于转差频率的转速估算瞅酣砌礁绥鄂御淆柄须邹挺竟瓢爸厕尖跳袄拐莫综典完槽论扳蹬闯叹讲宫交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制6.6.26.6.2基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算基于模型参考自适应的转速估算 （（（（MRASMRAS））））• •模型参考自适应法（模型参考自适应法（模型参考自适应法（模型参考自适应法（MRASMRAS）就是将一个基准模型的输出与另一个自适应模型的）就是将一个基准模型的输出与另一个自适应模型的）就是将一个基准模型的输出与另一个自适应模型的）就是将一个基准模型的输出与另一个自适应模型的输出进行比较，然后不断调节自适应模型的输出，直到两个模型的输出完全相等，输出进行比较，然后不断调节自适应模型的输出，直到两个模型的输出完全相等，输出进行比较，然后不断调节自适应模型的输出，直到两个模型的输出完全相等，输出进行比较，然后不断调节自适应模型的输出，直到两个模型的输出完全相等，据此来估算电动机转速。

据此来估算电动机转速据此来估算电动机转速据此来估算电动机转速• •基准模型为式（基准模型为式（基准模型为式（基准模型为式（6-1376-137）的转子磁链电压模型，自适应模型为式（）的转子磁链电压模型，自适应模型为式（）的转子磁链电压模型，自适应模型为式（）的转子磁链电压模型，自适应模型为式（6-1436-143）的转子）的转子）的转子）的转子磁链电流模型磁链电流模型磁链电流模型磁链电流模型• •由于电流模型中含有电动机转速，只有当转速已知时，该模型才能根据输入的定由于电流模型中含有电动机转速，只有当转速已知时，该模型才能根据输入的定由于电流模型中含有电动机转速，只有当转速已知时，该模型才能根据输入的定由于电流模型中含有电动机转速，只有当转速已知时，该模型才能根据输入的定子电流测量值计算出转子磁链当转速估计正确时，基准模型和自适应模型计算子电流测量值计算出转子磁链当转速估计正确时，基准模型和自适应模型计算子电流测量值计算出转子磁链当转速估计正确时，基准模型和自适应模型计算子电流测量值计算出转子磁链当转速估计正确时，基准模型和自适应模型计算出的转子磁链是相等的出的转子磁链是相等的出的转子磁链是相等的。

出的转子磁链是相等的• •本方法由于有电压信号的积分存在，所以导致对转子磁链的计算比较困难另外，本方法由于有电压信号的积分存在，所以导致对转子磁链的计算比较困难另外，本方法由于有电压信号的积分存在，所以导致对转子磁链的计算比较困难另外，本方法由于有电压信号的积分存在，所以导致对转子磁链的计算比较困难另外，由于电机参数的变化和低速时逆变器输出电压较低，所以导致电动机转速估算也由于电机参数的变化和低速时逆变器输出电压较低，所以导致电动机转速估算也由于电机参数的变化和低速时逆变器输出电压较低，所以导致电动机转速估算也由于电机参数的变化和低速时逆变器输出电压较低，所以导致电动机转速估算也不准确 诵遣蛤轴谈货台辙年撑词绍评蓄慎缚荫鬃翟拼疏澡婪摔害现仇胺寅婶伯搽交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制柄瘪淳狞隔塘膨妇书抛递耿彦捅脏狄太烫割整彭敬催獭途够俏势獭澳评灿交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制图图6-24 模型参考自适应控制法（模型参考自适应控制法（MRAS）的转速估算）的转速估算 统扇佃愁炎笨唬硬版邻硫斩驴痛姓砍晤馒凹引盖痢量粹搭绢邮丑呵猪棒盎交流电动机矢量控制交流电动机矢量控制。