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正文摘录:

龙瑜：感应电机能量最优化控制的研究感应电机能量最优化控制的研究龙(湖南生物机电职院瑜湖南长沙410126)摘要：感应电机能量优化控制常根据电机静态模型采用恒转差频率控制。但该控制方案会导致调速系统的动态性能和稳定性降低。从感应电机的动态模型出发，提出了一种借助转子磁链控制实现感应电机能量优化的控制方案。根据外环给定电磁转矩的不同，调整内环转子磁链给定值，以达到能量优化控制的目的。在调速过程中，控制方案确保转子磁链紧跟给定值，使输出的电磁转矩紧跟给定值。因此，系统的稳定性、动态性能良好。关键词：感应电机；能量优化控制；转子磁链控制；恒转差频率控制中图分类号：TP273’.1文献标识码：A文章编号：1004—373X(2006)19—124—03ResearchonEnergyOptimizationControlofAsynchronOusMachineLONGYU(HunanBiologicalandElectromechanicalPolytechnic，Changsha，410126，China)Abstract：Theenergyoptimizationcontrolofasynchronousmachineoftenusesthepermanentslipfrequencycontrolac—cordingtotheelectricalmachinerystaticmodel.Butthecontrolplancanreelucethedynamicperformanceandthestabilityofthevelocitymodulationsystem。Thispaperprovidesakindoftheplan，whichoptimizedenerycontrolwiththeaidoftherotorfluxlinkagecontrolrealizationasynchronousmachineenergybasedontheasynchronousmachinedynamicperformancemodel.AccordingtOtheinnerrimrotorfluxlinkagegivenvaluecanreachthepurposeoftheenergyoptimizationcontr01.Intheveloe—itymodulationprocess，thecontrolplanguaranteestherotorfluxlinkagetOfollowdoseonthegivenvalue.Therefore，thesys—ternstabilityandthedynamicperformanceisfine.Keywords：asynchronousmachine；energyoptimizationcontrol；rotorfluxlinkagecontrol；permanentslipfrequencycontrol1引言感应电机由于结构简单、制造方便、造价低廉、坚固耐用，特别是能做成大容量，用于恶劣环境中等优点，而得到了极为广泛的应用。但感应电机调速控制与直流电机相比是困难的。直流电机的励磁磁通与电枢电流所产生的电枢磁势在空间上总是保持互相垂直，互不影响，且励磁绕组与电枢绕组相互独立，可以分别调节励磁电流与电枢电流对电磁转矩丁，进行独立控制。而感应电机的电磁转矩是由电机气隙磁通及转子有功电流分量决定的，两者均由定子绕组提供，相当于两个控制量处于同一控制回路中，因而在控制过程中相互影响，造成动态响应时间过长或者系统振荡。因此不能准确控制电磁转矩来实现对电机运动的控制。因此在相当长的一段时期，对调速性能要求高的地方一直采用直流控制。.但随着调速技术日新月异的发展，感应电机在国民经济的各个领域得到普及和推广，正逐步取代直流电机。因此提高感应电机的运行效率对于节省能源具有重大意义。感应电机的能量优化控制方案之一是根据能量损耗模型收稿日期：2006一04—03124求解出效率优化运行点的数学关系式，进行控制律的确定。感应电机在功率变换与传递过程中，会产生定子、转子铜损耗、定子铁损耗及很小部分的机械损耗。在建立能量损耗模型时，一般只考虑铜损耗，这样会使模型更简单，更实用。在很多感应电机能量优化控制的研究中，常是在系统稳态下讨论感应电机的效率优化，而对调速系统本身的动态性能、稳定性考虑很少。本文根据电机的动态模型提出能量优化控制策略，在保证系统动态性能和稳定性的前提下，提高稳态运行效率。2感应电机恒转差频率控制忽略感应电机的铁损耗、机械损耗，电机稳态运行时电磁效率为：7一面再I面筹等螽可瓣㈩式(1)中：032，m为转子角频率、转差频率；R：，R。为转子、定子电阻；L。为互感。对效率叩求导，极限状态下最大效率所对应的转差频率为：(2)