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  • VVVF恒压频比控制

    2017-09-17 15:44:23
    FPGA恒压频比控制,用verilog语言实现恒压频比开环控制变频器,没有用DDS实现频率的变化,FPGA恒压频比控制,用verilog语言实现恒压频比开环控制变频器,没有用DDS实现频率的变化,
  • 异步电机开环恒压频比控制仿真,simulink仿真模型,课程设计可以直接使用。其中调制模块为m函数编写。可以自行切换成仿真模块搭建。仿真结构通俗易懂,比较适合本科生进行电力电子以及电机控制等方面的学习。
  • 为避免电动机因频率变化导致磁饱和而造成励磁电流增大,引起功率因数和效率的降低,需对变频器的电压和频率的比率进行控制,使该比率保持恒定,即恒压频比控制,以维持气隙磁通为额定值。恒压频比控制是比较简单,被...
  • 转速开环恒压频比控制的交流异步电机调速系统仿真
  • 鼠笼型异步电机恒压频比控制仿真-wangke2.mdl 正在学习双馈电机,先拿这玩意练习一下
  • 利用数字信号处理器TMS320F240产生基于恒压频比控制的对称SVPWM调制波形。
  • 基于DSP的异步电动机的恒压频比控制.pdf,非常不错的资料,可好好利用。
  • 唐 山 学 院 自动控制系统 课 程 设 计 题 目 基于MATLAB的恒压频比控制 的异步电动机调速系统仿真 系 (部) 信息工程系 班 级 姓 名 学 号 指导教师 2015 年 1 月 5 日至 1 月 9 日共 1 周 2015年 1月 9 日 资料....
  • 本篇为异步电机变压变频控制(Asynchronous VVVF)Simulink仿真教程 目录 异步电机变压变频控制(Asynchronous VVVF)Simulink仿真整体框图 控制原理 ...恒压频比变频调速系统的基本结构如图...

    本篇为异步电机变压变频控制(Asynchronous VVVF)Simulink仿真教程

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    个人weixin:shadowknight007

    恒压频比控制策略是一种开环控制策略。它首先给岀电机运行过程中被控量的给定值,而后利用空间矢量脉宽调制原理,将其转换成电压信号对电机进行控制。开环恒压频比控制策略简单易行,常用于对电机控制性能要求较低的场合中。

    目录

    异步电机变压变频控制(Asynchronous VVVF)Simulink仿真整体框图

    控制原理

    V/F曲线模块

    原理

    内部结构

    GI模块

    原理

    内部结构

    V-F模块

    原理

    pwm模块

    输出结果

    频率

    转速

    转矩


    异步电机变压变频控制(Asynchronous VVVF)Simulink仿真整体框图

    控制原理

    恒压频比变频调速系统的基本结构如图所示,系统由升降速时间设定G1、U曲SPWM调制和驱动等环节组成,其中升降速时间设定用来限制电动机的升频速度,避免转速上升过快而造成电流和转矩的冲击,相当于软起动控制的作用。U/曲线(U=常数),由于电动机端电压不能高于额定值,所以当f>f时应保持U=V不变,在低频时为了补偿定子电阻的电压降,需适当提高电压U.SPWM和驱动环节根据给定频率和电压的要求产生按正弦脉宽调制的驱动信号,控制逆变器和电动机。改变频率给定信号f”,经过系统的调节,电动机的转速随之改变,实现电动机变压变频协调控制下的调速。一般恒压频比控制变频调速系统是转速的开环调速系统,控制比较简单,基本能满足异步电动机稳态调速的要求。一般变频调速装置都具有这项功能。

    V/F曲线模块

    原理

    内部结构

    GI模块

    原理

    用于限制升频速率

    内部结构

    V-F模块

    原理

    计算电机电压

    pwm模块

    输出结果

    频率

    转速

    转矩

    个人学习中还存很多的不足希望向大家学习。

    完整的仿真搭建已经详细给出,可以自行搭建,需要我的原版模型和有相关问题联系微信。

    weixin:shadowknight007

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  • 电机的恒压频比控制原理

    千次阅读 2019-04-23 17:15:22
    变频调速系统的控制方式有变压变频(U/f)控制、矢量控制、直接转矩控制等。根据异步电动机的转速公式,异步电动机的转速有下列三种调节方式。     ①调频调速。改变三相交流电的频率厂,可调节...

        变频调速系统的控制方式有变压变频(U/f)控制、矢量控制、直接转矩控制等。根据异步电动机的转速公式,异步电动机的转速有下列三种调节方式。

        ①调频调速。改变三相交流电的频率厂,可调节异步电动机的同步转速,从而调节异步电动机的转子转速。平滑改变三相交流电的频率,可实现异步电动机的无级调速。

        ②改变磁极对数p。增加磁极对数,使同步转速降低。与调频调速不同,这种调速方式会成倍改变转速。

        ③改变转差率s。减小转差率s,使同步转速增加。

        异步电动机的变频调速系统中,恒压频比调速系统的应用最广。这类调速系统的特点是调节电动机转速的同时需调节电动机定子供电电源的电压和频率,因此,该调速系统的机械特性可平滑地上下移动,转差功率不变,调速时不增加转差功率消耗,有很高运行效率。

        ①变压调速控制方式。根据异步电动机工作原理,只需要平滑调节三相交流电的频率,就可实现异步电动机的无级调速,使三相交流异步电动机的调速性能优于直流电动机。由于电动机在转速改变过程中,转差率的变化保持在最小数值,因此,采用变频调速控制方式,异步电动机的功率因数很高。

        定子绕组输入三相交流电压时,流过定子绕组中的三相电流产生旋转磁场,其磁感应线经定子和转子铁芯而闭合,它在转子的每相绕组感应出电动势E2,也在定子的每相绕组感应出电动势E1,其值为

        E1 =4.44KN1f1N1Φm    (1-5)

        式中,N1是定子每相绕组的匝数;KN1是定子基波绕组系数;f1是交流电的频率;Φm是通过每相绕组的磁通最大值,在数值上等于旋转磁场的每极磁通。

        对特定电动机,N1和KN1固定,因此,E1、f1和Φm可变。异步电动机调速时,应保持每相绕组的磁通不变。即E1/f1不变。

        为使电动机铁芯得到充分利用,通常额定磁通密度设计在磁化曲线的临界饱和点。即

           (1-6)

        异步电动机调速时,如果只改变定子频率f1,例如,调高频率f1而感应电动势E1不变,则根据上式,磁通Φm将减小,使电动机的拖动能力降低,带动恒转矩负载时,会因电动机的电磁转矩小于负载转矩而发生堵转,即出现欠励磁现象。同样,调低频率f1而感应电动势E1不变,磁通Φm将增大,进入磁饱和,增大励磁电流,增大定子铜耗,造成绕组过热,功率因数下降,直到电动机烧毁,出现过励磁现象。因此,实现异步电动机的变频调速,应在改变频率的同时相应改变感应电动势,使其比值保持不变,才能使每相绕组的磁通不变。

        异步电动机的调速分为基频下调和基频上调两种。基频下调通常采用恒转矩调速方式,基频上调通常采用恒功率调速方式。表1-21是基频下调和基频上调时电动机的机械特性。

        表1-21    调频时电动机的机械特性
    调频时电动机的机械特性

        综合基频下调和基频上调的情况,可得到图1-15所示的变频调速控制特性。在基频以下为恒转矩调速区,在该区,磁通和转矩保持不变,功率与频率(转速)成正比。基频以上为恒功率调速区。在该区,功率保持不变,磁通和转矩与频率(转速)成反比。

        图1-15 (a)中,定子电压升高到US用于补偿定子的压降,提高感应电动势,使E1/f1不变。

        ②转差率调速控制方式。该控制方式是对压频比控制方式的改进,它有利于改善异步电动机变频调速的静态和动态性能。

        忽略异步电动机的转子功率因数角等因素,电动机电磁转矩可表示为
    异步电动机调速时的控制特性

        图1-15    异步电动机调速时的控制特性

            (1-7)

        上式表明,当磁通Φm固定时,电磁转矩Te与转差角频率△ω成正比,如图1-16所示。因此,在转差角频率△ω小于最大转差角频率△ωmax时,可通过调节转差率实现改变电动机的电磁转矩。

        从式(1-7)可得,最大电磁转矩Temax和最大转差角频率分别为

        (1-8)
    电磁转矩与转差角频率的关系

        图1-16    电磁转矩与转差角频率的关系
    定子电流与转差角频率的关系

        图1-17    定子电流与转差角频率的关系

        这表明电动机确定后,其最大电磁转矩仅由磁通Φm决定,而最大转差角频率与磁通无关。因此,保持磁通不变,可通过改变转差角频率来独立控制电磁转矩。

        要磁通不变,必须恒定励磁电流,而励磁电流Im是定子电流Is的一部分,它由定子电流和转子折算到定子的电流Ir两部分确定。定子电流与转差角频率的关系如图1-17所示。

        从图中可知,理想空载时,转差角频率为0,定子电流等于励磁电流。当转差角频率增加时,应相应地增加定子电流。如果能够按照图示曲线控制定子电流,就能使磁通保持不变。

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  • 异步电机仿真模型,PDF+仿真(仿真模型,对应PDF第8章内容)。MATLAB2018B,下载若是打不开or需要请教可加Q2898783053。PDF除了电机,还有电力电子方面知识
  • 转速开环恒压频比异步电动机调速系统仿真

    千次阅读 热门讨论 2020-08-05 13:41:51
    恒压频比控制2. 正弦波脉宽调制(==SPWM==)技术二、Simulink仿真1. 仿真模型2. 仿真结果 一、理论基础知识 1. 恒压频比控制 异步电动机运行时,如果磁通太弱,没有充分利用电动机铁心,是一种浪费;如果磁通过大,...

    一、理论基础知识

    1. 恒压频比控制

    异步电动机运行时,如果磁通太弱,没有充分利用电动机铁心,是一种浪费;如果磁通过大,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时还会因绕组过热而损坏电动机。因此最好保持每极磁通量ΦmΦ_m为额定值ΦmNΦ_{mN}不变

    Eg=4.44f1NsKNsΦmE_g=4.44f_1N_sK_{Ns}Φ_m
    UsEg=4.44f1NsKNsΦmU_s\approx E_g=4.44f_1N_sK_{Ns}Φ_m
    只要控制好EgE_gf1f_1,便可达到控制气隙磁通的目的。

    ①基频以下调速
    采用电动势频率比为恒值得控制方式
    Egf1=4.44NsKNsΦm=\frac{E_g}{f_1}=4.44N_sK_{Ns}Φ_m=常值
    但是EgE_g难以检测控制。电动势较高时,忽略定子电阻和漏感压降,可认为UsEgU_s\approx E_g
    所以
    Usf1=\frac{U_s}{f_1}=常值

    低频时,UsU_sEgE_g都比较小,不能再忽略定子电阻和漏感压降,可以把us提高一些,进行低频补偿。

    ②基频以上调速

    频率到达发f1Nf_{1N}之后,受电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制,定子电压UsU_s不能随之升高,最多保持UgNU_{gN}不变,这将导致磁通与频率成反比降低,使异步电动机工作在弱磁状态。

    所以,
    基频以下,磁通恒定,输出转矩也恒定,属于“恒转矩调速
    基频以上,转速升高磁通减小,允许输出转矩降低,输出功率基本不变,属于“近似恒功率调速
    在这里插入图片描述

    机械特性
    基频以下,Usw1\frac{U_s}{w_1}恒定,nTe∆n\propto Te,对于同一转矩,n∆n基本不变,机械特性平行下移。转差功率与转速无关,称作转差功率不变型调速。
    基频以上,w1升高而电压不变——同步转速升高,临界转矩降低,输出功率基本不变,称作弱磁恒功率调速。(转差功率也不变)

    在这里插入图片描述

    除此还有恒定子磁通、恒气隙磁通、恒转子磁通。参考运动控制系统P126

    2. 正弦波脉宽调制(SPWM)技术

    以频率与期望的输出电压波相同的正弦波为调制波,以频率比期望波高得多的等腰三角形波为作为载波,调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻,从而获得幅值相等,宽度按正弦规律变化的脉冲序列,这样的调制方法称作正弦波脉宽调制


    a)三相正弦调制波和三角载波 b)、c)、d):相电压Ua、Ub、Uc
    e)输出线电压Uab f)电动机相电压Uao

    二、Simulink仿真

    异步电机选择Asynchronous Machine SI Units(SI表示标准单位)
    在这里插入图片描述
    Simulink异步电机参数设置

    1. Configuration
      a) Rotor type分为绕线型、单鼠笼和双鼠笼。此处选择单鼠笼。
      b) Preset model选择5.4HP(4KW) 400V 50Hz 1430RPM,即功率4KW,额定电压400V,频率50Hz,额定转速1430RPM。该处选择后Parameter数据不能再进行配置。
      c) Mechanical input分为Torque Tm,speed w(忽略机械部分,多用于两台电机耦合)和mechanical rotational port。此处选择Torque Tm。
      d) Reference frame分为Rotor,Stationary和Synchronous。Clarke&Park变换的参考坐标,选择默认Rotor。

    2. Parameter配置
      ① 标称功率(VA)、线电压(V)、频率(Hz)。默认[4000 400 50]。
      ② 定子电阻(ohm)和电感(H)。默认[1.405 0.005839]。
      ③ 转子电阻(ohm)和电感(H)。默认[1.395 0.005839]。
      ④ 励磁电感Lm(H)。默认0.1722。
      ⑤ 转动惯量J、摩擦系数法F、极对数p。默认[0.0131 0.002985 2]。
      ⑥ 初始条件设置,包括slip, th(deg), ia,ib,ic(A), pha,phb,phc(deg)。设为[1 0 0 0 0 0 0 0],初始转差率为1。
      ⑦ Simulate saturation:模拟定子转子磁饱和

    3. Advanced配置
      ① 采样时间,Powergui中采样时间(-1默认值)
      ② Discrete solver model:离散求解器模型

    4. Load Flow配置
      Mechanical power:Powergui使用。默认1.492e+006

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    1. 仿真模型

    异步电机开环恒压频比控制图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    上图为恒压频比控制部分,输入频率为50Hz,经过GI、取整、V-F、fcn等模块后送至PWM发生器控制整流桥。
    •GI:控制频率上升的速率,设定电动机启动时间,相当于软起动作用
    •取整:使频率为整数(round函数)
    •V-F:恒压频比,并设置低压补偿
    •fcn:得到三相调制信号

    2. 仿真结果

    输入频率为50Hz时,5s时逐渐稳定,转速约为1480RPM
    输入频率为40Hz时,4s时逐渐稳定,转速约为1190RPM
    输入频率为30Hz时,3s时逐渐稳定,转速约为893RPM
    输入频率为20Hz时,2s时逐渐稳定,转速约为597RPM
    50Hz转速波形
    50Hz转速波形
    在这里插入图片描述
    40Hz转速波形
    在这里插入图片描述
    30Hz转速波形
    在这里插入图片描述
    20Hz转速波形

    在这里插入图片描述
    在频率升高/转速增加时间,转速会因频率的变化而产生波动,在频率不再变化时,转速保持稳定。

    起动时间转速波动原因:频率的变化不一定是在调制信号的一个完整周期的结束时刻,若频率发生变化是在调制正弦信号一周期内,调制信号下一周期的波长发生伸长或缩短。这也正是调制信号波形出现异常的时刻。这种现象的出现直接导致的结果是SPWM调制和驱动模块接收到畸形的调制信号导致输出的三相调制信号也出现畸变。变化的频率引起有瑕疵的电压,导致电机在启动过程中转速发生波动,这种波动只要频率在变化就不能完全被消除。

    三相调制信号
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    仿真链接vvvf

    参考
    1《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》
    2《电力电子、电机控制系统建模和仿真》

    展开全文
  • Word 文档 摘 要 随着电力电子器件的产生异步电机的调速问题得到了很好的解决调速性能甚至优于直流电机电力电子器件的产生给异步电机的调速问题带来了福音 异步电机的调速有多种方法转速开环恒压频比控制是交流电动...
  • 摘 要 随着电力电子器件的产生异步电机的调速问题得到了很好的解决调速性能甚至优于直流电机电力电子器件的产生给异步电机的调速问题带来了福音 异步电机的调速有多种方法转速开环恒压频比控制是交流电动机变频调速...
  • 利用Matlab建立异步电动机恒压频比变频调速仿真模型,通过控制PWM调制波的幅值和频率,达到控制电机输入端电压幅值、频率的目的,并利用PI调节器构建转速闭环控制,调整PI控制器参数,最终得到系统的闭环控制模型,...
  • 1)熟练掌握利用simulink创建运动控制系统的方法; 2)掌握转速开环恒压频比的交流调速系统的仿真方法。
  • matlab 2015b 永磁同步电机恒压频比调速
  • 上课作业,最基础的仿真,可用。有问题请留言。调压调速
  • MATLAB版本2014a,仿真模型里面有详细说明,希望对大家有帮助。
  • (电力传动调速控制综合实验大作业)转速闭环恒压频比异步电机调速系统Matlab/Simulink 仿真学院/ 系: 电信学院电气工程系姓名: 甘义良学号: 1140319082任课教师: ...

    (电力传动调速控制综合实验大作业)

    转速闭环恒压频比异步电机调速

    系统Matlab/Simulink 仿真

    学院/ 系: 电信学院电气工程系

    姓名: 甘义良

    学号: 1140319082

    任课教师: 乔树通

    2014 年12 月

    一、仿真系统介绍

    1)整体仿真图

    图1 整体仿真图

    本仿真采用了离散仿真方式,仿真步长是5e-6s,仿真算法是ode3 (Bogacki-Shampine),

    仿真时长是1s。

    2 )详细介绍各个子模块,功能以及参数

    异步电机电源是220V 有效值的三相交流经二极管桥式整流后接大电容稳压输出稳定直

    流电压。电容参数是C1=C2=2F,电机参数如下图所示:

    图2 电机参数

    控制过程为:给定50Hz 电压频率,即1500r/m 的转速,与实际转速的差值经PI 调节器

    之后加上实际转速,作为目标转速,通过Matlab 函数给定U-f 曲线。控制框图如图3 所示。

    图3 转速闭环控制过程

    二、系统的性能

    1)机械特性

    图4 机械特性

    根据电机参数,编写了计算电机转矩的函数M 文件:

    function [T,Tmax,nmax] = AsynchronousComput( U,fn,Rs,Ls,Rr,Lr,Lm,np,n )

    c=1+Ls/Lm;

    Xs=2*pi*fn*Ls/np;

    Xr=2*pi*fn*Lr/np;

    Xs=2.43;

    Xr=4.4;

    Rs=1.33;

    Rr=1.12;

    Ns=60*fn/np;

    Smax=0;

    Tmax=0;

    Smax=c*Rr/sqrt(Rs^2+(Xs+c*Xr)^2);

    nmax=(1-Smax)*1500;

    Tmax=3*U^2/((2*pi*fn/np)*(2*c*(Rs+sqrt(Rs^2+(Xs+c*Xr)^2))));

    for i=1:750

    T(1,i)=(3*U^2*Rr/((Ns-n(1,i))/Ns))/(((Rs+c*Rr/((Ns-n(1,i))/Ns))^2+(Xs+c*Xr)^2)*2*pi*fn/np);

    i=i+1;

    end

    end

    在matlab 的workspace 中键入命令:

    >> n=1:2:1500;

    >>[T,Tmax,nmax] = AsynchronousComput( 220,50,0.635,0.004,0.816,0.002,0.06931,2,n );

    >>plot(T,n)

    Tmax =

    51.17

    nmax =

    1259

    2 )起动过程

    图5 电机转速

    图6 电机转矩

    图7 稳定后最后50ms 电机转矩

    图8 稳定后最后50ms 定子三相电流

    图9 稳定后最后50ms 定子相电压

    图10 稳定后最后50ms 定子线电压有效值

    图11 整个启动过程中直流侧电压

    图12 最后50ms 二极管电压和电流

    图13 最后50ms 电容电压和电流

    图14 最后50ms 整流器输出电流和逆变器输入电流

    3 )稳定运行时谐波特性

    图15 整流侧相电压和相电流

    图16 整流侧电压谐波分析

    图17 稳定后最后50ms 整流侧电流谐波分析

    展开全文
  • 恒压的仿真

    2018-10-25 21:21:44
    脱网运行时的恒压频控制,常用于新能源脱网控制。可靠运行
  • 三相感应电动机恒压频比控制系统
  • dsp2812 伺服电机开环恒压频比控制源代码
  • 交流调速控制系统_李华德

    热门讨论 2011-04-26 22:09:55
    交流调速课程用的教材,写的不错,从恒压频比控制到直接转矩控制等等,讲得都很详细。
  • 第六七八章 习题解答(参考) 6-1 简述恒压频比控制方式. 解答:根据变压器公式,在忽略定子阻抗压降的前提下,电机的相电压与定子频率和磁通的乘积成正比.控制电压与定子频率之比例恒定不变,就可保证磁通不变.基速以下,...
  • 风机系统大多都是大滞后、强耦合、非线性的系统,针对传统的PID控制、开环恒压频比控制对风机这类负载达不到理想的控制效果,提出了基于模糊RBF神经网络控制的风机综合节电控制器的设计方案,将变频调速和功率因数补偿...
  • ACI_vf_control.slx

    2015-08-12 09:32:59
    异步电机恒压频比控制的MATLAB仿真,适合电力电子与拖动方向入门人员参考。
  • 详解伺服系统的控制方式

    千次阅读 2012-03-09 10:07:50
    详解伺服系统的控制方式  伺服系统是一种自动控制系统,在工业自动化中扮演着非常重要的角色,伺服控制系统最初用于船舶的... 恒压频比控制方式是一种开环控制,它根据系统的给定,利用空间矢量脉宽调制转化为期望的

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恒压频比控制