感应电动机磁场定向矢量控制系统的设计与仿真解读.doc

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1、本科毕业设计(论文 感应电动机磁场定向矢量控制 系统的设计与仿真 *燕 山 大 学2012 年 6月 本科毕业设计 (论文(输入毕业设计 (论文 题目学院(系专 业:电气工程及其自动化学生 姓名:*学 号:*指导 教师:*答辩 日期:燕山大学毕业设计(论文任务书 注:表题黑体小三号字,内容五号字,行距 18磅。 (此行文字阅后删除摘要由于直流调速的局限性和交流调速的优越性, 以及计算机技术和电力电 子器件的不断发展, 异步电动机变频调速技术正在快速发展之中。 经过最近 十几年的应用开发, 交流异步电动机的变频调速性能已经可以与直流调速系 统相媲美。 目前广泛研究应用的异步电动机变频调速技术有恒

2、压频比控制方 式、 矢量控制、 直接转矩控制等。 本文采用异步电动机的矢量控制调速技术, 具有动态响应快、低速性能好和调速范围宽等优点。矢量控制思想是将交流电动机模型等效成直流电动机模型加以控制, 利 用坐标变换理论, 将非线性、 强耦合的交流电机模型解耦, 把交流电动机定 子电流矢量分解为两个分量:励磁电流分量, 转矩电流分量。 通过对这两个 矢量分别控制,从而实现对磁场和转矩的分别控制。本文设计了一个带转矩内环的转速、 磁链闭环矢量控制系统。 系统的动 态响应能力快和抗干扰能力强, 转矩内环有助于提高转速和磁链闭环控制系 统的解耦性能。运用 MATLAB 的工具软件 SIMULINK 对矢

3、量控制系统进行仿真研究, 仿真结果表明了本设计的合理性。关键词 异步电机;矢量控制;磁场定向IAbstractAs a result of the limitation of direct-current speed control modulation and the superiority of alternating speed control modulation and the unceasing development of computer technology and electric power device, the frequency conversion velocit

4、y modulation technology of asynchronous motor is in the rapid development. After the application and development in the past 10 years, the frequency conversion velocity modulation performance of asynchronous motor can be comparable with the direct current velocity modulation system.At present, the a

5、synchronous motor frequency control, vector control and direct torque check etc. are in detailed studies. This paper uses the modulation method of asynchronous motor, which has the dynamic response quickly and low-speed performance and wide velocity modulation scope.V ector control is developed base

6、d on the idea that the controlling means of induction motor can be equivalent to the DC motor , The induction motor mathematic model that is high nonlinear and complex coupling can be separated by coordinate transformation theory , Stator current can be decomposed into excitation current component a

7、nd the torque current component, then the magnetic field and torque can be separately controlled by controlling the two current components.This paper designed flux regulator, torque regulator and speed regulator, constituting the inner ring with torque of speed, closed-loop flux vector control syste

8、m.To improve the system dynamic response and anti-jamming capability, the torque of the inner ring helps to improve the speed and flux decoupling of the closed-loop control system performance.It has applied the SIMULINK tool software in MA TLAB to carry on the simulation to the vector control system

9、 and the simulation results show that the rationality of the design.Keywords Asynchronous Motor; V ector Control; Magnetic Field DirectionII目录摘要 . . I Abstract . I I 目录 . .III 第 1章 绪论 . .1 1.1课题研究的背景及意义 .1 1.2国内外发展现状及发展趋势 .2 1.3交流调速系统的主要控制策略 .4 1.3.1基于稳态模型的控制策略 .5 1.3.2基于动态模型的控制策略 .5 1.4论文研究的主要内容和结构

10、安排 .7第 2章 异步电动机矢量调速原理 . .8 2.1引言 .8 2.2异步电动机矢量调速的实质 .8 2.3异步电动机矢量调速控制系统 .9 2.4矢量控制系统常用方案及比较 .10 2.4.1矢量控制系统常用的方案 .10 2.4.2控制方案的比较 . 11 2.5异步电动机的数学模型 .12 2.5.1三相坐标系下的数学模型 .12 2.5.2坐标变换 .15 2.5.3两相同步旋转坐标系上的异步电机模型 .19 2.6异步电动机按转子磁场定向的矢量控制 .20 2.6.1矢量控制的基本思路 .20 2.6.2矢量控制的磁场定向 .21 2.6.3异步电动机按转子磁场定向的数学模型

11、 .21 2.6.4异步电动机按转子磁场定向的矢量控制方程 .23 2.7转子磁链的观测 .25 2.7.1转子磁链的获取方法 .25 2.7.2转子磁链观测模型 .26 2.8电流追踪型逆变器工作原理 .272.9本章小结 . 30第 3章 矢量控制调速系统的仿真分析 . 31 3.1仿真系统的模型及参数 . 31 3.2系统模块及仿真分析 . 32 3.2.1系统模块简介 . 32 3.2.2仿真波形分析 . 35 3.3本章小结 . 40结论 . 41参考文献 . 42致谢 . 44附录 1 文献综述 . 45附录 2 开题报告 . 51附录 3 中期报告 . 58附录 4 英文文献翻译

12、 . 70附录 5 英文文献原文 . 72第 1章 绪论直流电气传动和交流电气传动在 19世纪先后诞生。 随着电力电子器件的 迅速发展, 以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透, 现在从数百瓦的 伺服系统到数万千瓦的特大功率高速传动系统, 从一般要求的小范围调速传 动到高精度、 快响应、 大范围的调速传动, 从单机传动到多机协调运转, 几 乎都可采用交流调速传动。 交流调速传动的客观发展趋势己表明, 它在控制 性能方面完全可以和直流传动相媲美, 并已在大多数场合取代了直流传动系 统 1。1.1 课题研究的背景及意义二十世纪中期以来, 全球范围内的能源消费量大幅增长, 随着国民经济 的飞速发展

13、, 我国已经成为世界第二大能源消费国, 能源消费总量约占世界 能源消费总量的 11%。 与此同时, 经济快速发展与能源约束的矛盾也日益突 出, 能源价格一路攀升, 许多行业都受到了不同程度的影响。 而且, 我国能 源利用的质量很低, 能源浪费情况严重。 一次能源转换电能的比例和电力占 终端能源消费的比例过低, 作为能源消耗大国之一, 在节能方面是大有潜力 可挖的。在用电系统中, 电动机为主要的动力设备而广泛地应用于农业生产、 国 防、科技及社会生活等各个方面。我国电机的总装机容量已达 4亿千瓦,年 耗电量达 6000亿千瓦时, 约占工业耗电量的 80%, 成为用电量最多的电气设 备。 我国各类

14、应用电机中交流电动机拥有量最多, 提供给工业生产的电量多 半是通过交流电动机加以利用的, 80%以上为 0.55220KW以下的中小型感 应电动机,可见交流电动机应用的广泛性及其在国民经济中的重要地位 2。 但是在如此庞大的经济规模中, 未经变频调速控制的交流电机拖动系统如此 之多, 这样所造成的能源浪费就大得惊人, 由此可见, 提高能源的有效利用 率在我国已经显得非常迫切。 因此, 在电机系统节能方面将有很大的发展空 间,所以感应电机的变频调速系统在我国将有非常巨大的市场需求。电动机作为把电能转换为机械能的主要设备, 在实际应用中, 一是要使 电动机具有较高的机电能量转换效率; 二是根据生产

15、机械的工艺要求控制和 调节电动机的旋转速度。 电动机的调速性能对提高产品的质量、 提高劳动生 产率和节省电能有着直接的决定性影响。 所以需要高性能的交流调速理论和 技术才能满足当今的调速要求, 但是感应电机是一个多变量、 强耦合、 非线 性时变参数系统, 很难通过外加信号准确控制电磁转矩, 矢量控制应运而生, 矢量控制以磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标, 利用从静止坐标系到旋转 坐标系之间的变换, 则可以把定子电流中的励磁电流分量与转矩电流分量变 成标量独立开来,进行分别控制 4。自 20世纪 70年代至今,矢量控制理论及 应用技术经历了三十多年的发展和实践, 形成了当今在工业生产中得到普遍

16、应用的高性能交流调速系统。1.2 国内外发展现状及发展趋势1、矢量控制发展现状欧洲是矢量控制技术的诞生地, 其研究水平一直走在世界的前列。 在 80年代中期到 90年代初期的欧洲电力电子会议 (EPE论文集中,涉及到矢量控 制的论文占有很大比例,在这当中,德国 SIEMENS 公司、 Aachen 技术大学 电 力 电 子和 电气 传 动研 究 院和 德国 Braunchweig 技 术 大 学 W.Leorthard 、 R.Gabriel 、 G.Heinemann 等教授更是为矢量控制的应用做出了突出贡献,在 应用微处理器的矢量控制研究中取得了许多重大进展, 促进了矢量控制的实 用化。矢

17、量控制核心理论的提出与以 DSP 为代表的高性能处理器的通用化, 再 加上电力电子器件取得的进步, 并辅以现代控制理论, 这几大因素的结合给 电气传动领域带来了深刻的变革。数字信号处理器 (DSP的高速运算能力使 矢量控制尤其是 1983年 R.K.Joenen 提出的无速度矢量控 (Sensorless Vector Control , SVC 系统的软硬件结构得到简化,这就为性能更优的 SVC 方案的 实施提供了物质保证。而 IGBT 的进一步发展也为 SVC 的应用提供了更好的 舞台, IGBT 除了提高功率器件的开关速度, IGBT 还允许迅速地调整电机的 工作电压。 这使带宽相当高的

18、无速度矢量控制成为可行, 并能快速、 高精度地控制转速 (velocityprofiling与定位。 SVC 的实现吸引了产业界人士的广泛 关注, ToshibaGE 、 Yaskawa 等公司于 1987年分别发表了研究成果, 95年后, Siemens 、 Yaskawa 、 ToshibaGE 、 Rockwell 、 Mistubishi 、 Fuji 等知名公司纷 纷推出自己的 SVC 控制产品, 控制特性也在不断提高, 无速度传感器矢量控 制向高性能通用变频器迈出了一大步。进入 20世纪以来, 矢量控制的研究仍在如火如荼地进行, 德国、 日本和 美国依然走在世界的前列, 但这三个国

19、家各有千秋。 日本在研究无速度传感 器方面较为先进, 主要应用于通用变频器上:美国的研究人员在电机参数识 别方面研究比较深入, 并且将神经网络控制、 模糊控制等一些最新的控制技 术应用到这方面,在 IEEE 的会议和期刊上发表了许多文章。而德国在将矢 量控制技术应用于大功率系统方面的实力很强, SIEMENS 公司已开始将矢 量控制技术应用于交流传动电力机车等兆瓦级功率场合。 随着具有强大处理 能力的数字信号处理器的推出, 实现该控制方式所需要的高鲁棒性、 自适应 的参数估计以及非线性状态观测成为可能, 新的无速度传感控制方案不断推 出 Siemens 、 Yaskawa 、 Toshiba

20、GE、 Rockwell 、 Mistubishi 、 Fuji 等知名公司 纷纷推出自己的 SVC 控制产品 (本文所指 SVC 均针对感应电机 ,控制特性也 在不断提高。 SVC 目前已在印刷、印染、纺机、钢铁生产线、起重、电动汽 车等领 域中 广泛 应用, 在高 性能 交流 驱动中 占有 愈来 愈重 要的地 位, Mitsubishi 公司的高级磁通矢量控制代表了最新的无速度传感器控制技术, 西门子公司的 SE6300、 Mitsubishi 公司的 A740、 FUJI 公司的 VG7S 、安川公 司的 G7、艾默生公司 EV6000、科比公司 COMBIVERTF5等均为无速度传感

21、器矢量控制变频的典范,在世界上处于领先地位。国内森兰、 汇川、 英威腾、 普传等公司也相继推出了高性能矢量变频器, 目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、 自动辨 识、 自适应功能, 带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运 转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识, 并根据辨识结果调整控制 算法中的有关参数, 从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。 上海艾 帕电力电子公司更是率先开发出无速度传感器控制的高性能级联式高压变 频器。作为国内最大的变频器制造商,森兰从做 V/f控制的变频器开始,逐步完善和提高变频技术, 通过多年的技术实践, 积累和对国外先进技

22、术的消 化吸收, 已经能够开发出具有先进水平转子磁链定向, 磁通观测采用自校正 算法的矢量控制变频器,实现磁场和力矩的完全解耦,做到 1HZ200%额定 转矩,即使在零频也有 100%转矩。如 SB80系列变频器。由此可见,尽管国 内与国外变频技术上相比还有差距,但已经缩小了 4。2、矢量控制发展趋势现在, 有无采用无速度传感器技术已经成为高性能通用变频器和一般变 频器的分水岭。 交流驱动器开发的一个重点是如何将驱动器与电机有机地结 合在一起, 开发出更低成本、 高可靠性、 高性能 “ 驱动模块 ” 。 基于这一思路, 为进一步减小成本、 提高可靠性, 电机相电流传感器进行了深入的研究, 开

23、发人员在如何省去轴侧传感器以及特别是高性能无速度传感器矢量控制 (svc的实现吸引了各国研发人员的广泛关注, 并已成为未来驱动控制研究的 热点 3。在未来无速度传感器的矢量控制的动静态特性进一步提高,在逆变器、 电机的模型、 电机的磁路饱和、 绕组肌肤效应、 逆变器的非线性和参数的变 化方面还要进一步的研究,在更精确的电机模型基础上低速转矩脉动更小, 稳定精度进一步提高, 对负载的扰动响应更快, 对电机参数变化的稳定性进 一步加强。 未来的发展还体现在高速处理器和外设上。 此外, 无速度传感器 矢量控制方式下的多机运行以及在高功率低速运行的应用也将成为未来的 发展方向。3、现代一些技术的发展,

24、推动着交流调速技术的快速前进。电力电子 技术为交流调速奠定了物质基础; 微处理器和数字信号处理器技术为现代交 流调速系统的成功应用提供了重要的技术手段和保证; PWM 控制技术具有 输出接近正弦波和输入功率因数高的特点, 对于交流调速是极为难得, 它有 利于简化结构, 改善性能和提高效率, 该技术是电机驱动控制的核心技术之 一。1.3 交流调速系统的主要控制策略目前为止, 关于交流调速系统的控制策略大体可分为基于稳态模型的控4制策略和基于动态模型的控制策略。1.3.1 基于稳态模型的控制策略1、转速开环的变压变频控制变压变频控制以电机的稳态方程为推导基础, 以控制电机的气隙磁通幅 值恒定为目标

25、, 具有控制简单、 容易实现, 静态性能指标在大多数场合都能 满足需求等特点, 目前市场上通用变频器大多采用这种方式。 但开环的变压 变频控制并不能真正实现动态过程中的转矩控制 2313。2、转速闭环转差率控制转差频率控制是从异步电动机稳态等效电路和转矩公式出发的, 因此保 持磁通恒定也只在稳态情况下成立。 一般说来, 它只适用于转速变化缓慢的 场合, 而在要求电动机转速做出快速响应的动态过程中, 电动机除了稳态电 流以外, 还会出现相当大的瞬态电流, 由于它的影响, 电动机的动态转矩和 稳态运行时的静态转矩有很大的不同。 由于这些方法只依据稳态模型, 只能 按电动机稳态运行规律进行控制,不能

26、控制任意两个磁场的大小和相对位 置, 故转矩控制性能差。 交流电动机的磁场都在空间以同步速度旋转, 彼此 相对静止, 要控制转矩, 必须控制两磁场的大小和相对位置。 要改善转矩控 制性能,必须对定子电压或电流实施矢量控制,既控制大小,又控制方向。 因此如何在动态过程中控制电动机的转矩,是影响系统动态性能的关键。1.3.2 基于动态模型的控制策略要获得高动态性能, 必须依据电动机的动态数学模型。 交流电动机的动 态数学模型是非线性多变量的, 其输入变量是定子电压和频率, 输出变量是 转速和磁链。因此必须对模型进行解耦。1、矢量控制策略1971年,德国西门子公司的 F . Blaschke 提出异

27、步电机的矢量控制技术, 使交流调速控制理论获得了第一次质的飞跃。矢量控制技术以经过 3/2坐标 变换的电机的动态模型为基础, 利用坐标旋转变换技术实现了定子电流励磁 分量与转矩分量的解耦, 使得交流电机在理论上能像直流电机一样分别对励5磁分量与转矩分量进行独立控制, 获得像直流电机一样良好的动态性能。 矢 量控制技术使高性能交流调速得以实现, 使其获得了巨大的发展空间。 但是, 矢量控制需要确定转子磁链的具体位置, 同时为了使电机工作在合理的工作 状态下, 磁链幅值也必须加以控制。 而磁链一般不直接检测, 因此在矢量控 制系统中用电机参数计算出磁链的位置角或利用磁链观测器观测磁链。 这些 方法

28、都与电机参数有关, 而在电机运行过程中, 电机参数会随着环境温度和 励磁条件的变化, 在一定范围变动。 这将严重影响控制系统的动态性能, 甚 至导致系统不稳定。 为了解决这类问题, 国内外学者应用现代控制理论, 如 模型参考自适应控制、卡尔曼滤波等,对电机参数 (定、转子电阻、转动惯 量等 进行动态辨识。控制器利用初始化的参数进行在线校正并不困难,真 正的难点是在系统运行时如何利用电机参数对控制器参数进行正确跟踪。 很 多学者提出了各种各样的矢量控制方案, 例如, 有人提出在低速采用间接矢 量控制,而在高速运行时转换为直接矢量控制。2、直接转矩控制策略 (DTC在 1986年, 德国的 Dep

29、enbrock 教授和日本的高桥熏分别提出异步电动机 直接转矩 (DTC方法 20。 该方法只是在定子坐标系下分析交流电机的数学模 型, 强调对电机的转矩进行直接控制, 其磁场定向所用的是定子磁链, 只要 知道定子电阻就可以把它观测出来。 直接转矩控制的一个显著特点是定子磁 场定向, 一般采用电压模型来估计定子磁链。 目前在低速时一般采用电流模 型来观测定子磁链, 电流模型虽然稳定性比电压模型好些, 而且不受转子电 阻变化的影响, 但仍然存在着因转子参数误差和转速测量误差引起的磁链观 测误差, 为了有效解决上述问题, 文献提出了一个定子磁链自适应观测方法, 能有效地辨识对磁链估计带来直接影响的

30、两个参数:定子电阻和转子电阻, 从而真正有效地估计定子磁链。为了正确辨识定子磁链,文献 20提出了一 种在线辨识定子电阻的方法, 它从电动机的数学模型出发, 经过各种数学变 换和运算,计算出 R s 。高动态性能的交流传动系统都需要转速闭环控制, 所需要的转速反馈信 号来自与电机同轴的速度传感器。 为了获得准确而且可靠的转速信号, 速度 传感器必须经过精确的安装和妥善的维护, 在条件不好的工业现场上常常不6易做到。此外,在低速时要获得准确无干扰的转速信号也并非易事。因此, 取消速度传感器而仍能获得良好的控制性能, 便成为众所瞩目的研究与开发 课题。1.4 论文研究的主要内容和结构安排本文以异步

31、鼠笼感应电动机为研究对象, 从电动机调速的实质出发, 分 析了异步电动机的数学模型, 以及矢量控制的原理, 建立了异步电动机的矢 量调速控制系统。并进行了仿真分析。主要研究内容包括:1、异步电动机的矢量调速控制原理。本文分析了异步电动机在不同坐 标系下的数学模型,着重分析了按转子磁场定向的矢量控制原理。2、 为了更好的了解矢量控制的原理, 本文进行了坐标变换的仿真分析。3、异步电动机矢量调速控制系统的主电路。本文阐述了异步电动机矢 量调速系统的主电路结构,并具体分析了电流追踪型逆变器的 PWM 控制原 理。4、转子磁链的观测。为了做到磁场的准确定向,本文采用了两相旋转 坐标系下转子磁链观测的电

32、流模型, 为方便进一步的研究, 搭建了转子磁链 观测器的仿真模型,并进行仿真分析。5、 异 步 电 动 机 矢 量调 速 控 制 系 统的 仿 真 研 究 和分 析 。 本 文 使 用 MATLAB 中的 SIMULINK 仿真环境建立了异步电动机矢量调速控制系统的 仿真模型,并进行了仿真验证和分析。78第 2章 异步电动机矢量调速原理2.1 引言矢量控制系统是建立在异步电动机的动态数学模型基础之上的, 因此必 须首先分析异步电动机的动态数学模型。 本章采用的是异步鼠笼电动机, 首 先介绍了异步电动机的矢量调速控制系统, 在此基础之上阐述了按转子磁场 定向矢量控制的实现。2.2 异步电动机矢量

33、调速的实质电动机调速系统的主要目的就是控制和调节电动机转速, 然而转速是由 电动机转矩来改变的, 所以, 我们先从电动机转矩来分析电动机控制的实质 和关键。任何一个机电传动、伺服系统,在工作中都要服从运动的基本方程式: -e L p J dw T T n dt = (21 -其中, J 为机械转动惯量, 为转子的角速度, T e 为电磁转矩, T L 为负载 转矩。由 (2-1式可知, 电动机所产生的电磁转矩 T e , 除用以克服负载的制动转 矩 T L 外, 其余部分就是用来产生转子角加速度的动态转矩。 若要对一个机电 系统的动态性能进行有效的控制,就必须控制系统的动态转矩 T e -T

34、L 。在负 载转矩 T L 的变化规律已知的条件下, 这就必须对电动机的瞬时电磁转矩进行 有效的控制。 因此, 归根结底, 要提高调速系统的动态性能就是要看控制其 转矩的能力。从产生电磁转矩的角度来看,异步电动机另一种电磁转矩公式为:m 22cos e T T C i = (22 -式中 C T 为转矩常数。可以看出电磁转矩是由气隙磁场 m 和转子电流的有功分量 22cos i 相 9互作用产生的。 即使气隙磁场保持恒定, 电动机的转矩不但与转子电流的大 小有关而且还与转子电流的功率因数角 2有关。它随电流的频率,即电动机的转差率而变。 更何况电动机的气隙磁场是由定子电流和转子电流共同产 生的

35、, 随负载的变化, 磁通也要发生变化。 因而在动态过程中要准确的控制 异步电动机的电磁转矩就显得比较困难。但因为转子磁通 2m 2cos =,这 样式 (2-2就变为 22cos e T T C i =这种形式和直流电动机的转矩公式非常相似, 如果能保持转子磁通的恒定, 转子磁通的恒定包括磁通相位和幅值恒定 两个方面。 这样控制转子电流就可以调节转矩。 基于这种方法提出了一种以 转子磁场定向的矢量控制方法。2.3 异步电动机矢量调速控制系统异步电动机的矢量控制是以转子磁场定向, 采用矢量变换的方法实现定 子电流励磁分量和转矩分量之间的解耦, 达到对交流电动机的磁链和电流分 别控制的目的, 从而

36、获得了优良的静、 动态性能。 矢量调速控制系统的结构 图如图 2-1所示:图 2-1 带转矩内环的转磁链闭环矢量控制系统异步电动机矢量调速控制系统的主电路采用了电流追踪型逆变器。 在控 制电路中转速调节器 ASR 的输出是转矩调节器 ATR 的给定值 *e T , A R 为磁链调节器, 磁链观测环节采用按转子磁场定向两相旋转坐标系上的转子磁链的模型结构。 将在下文中详细阐述。 ATR 和 A R 的输出分别为定子电流的转 矩分量 *sti 和励磁分量 *sm i 。 *st i 和 *sm i 经过 2r/3s变换后得到定子电流的给定值 *A i ,*Bi , *C i ,并通过电流滞环控制

37、电动机定子的三相电流。2.4 矢量控制系统常用方案及比较2.4.1 矢量控制系统常用的方案1、转差频率矢量控制方案转差频率矢量控制的出发点是, 异步电机的转矩主要取决于电机的转差 频率。 在运行状态突变的动态过程中, 电机的转矩之所以出现偏差, 是因为 电机中出现了暂态电流,它阻碍着运行状态的突变,影响了动作的快速性。 如果在控制过程中,能使电机定子、转子或气隙磁场中一个始终保持不变, 电机的转矩就和稳态工作时一样,主要由转差频率决定 8。这样考虑转子磁 通的稳态方程式,从转子磁通直接得到定子电流 d 轴分量,通过对定子电流 的有效控制, 形成了转差矢量控制, 从而避免了磁通的闭环控制, 不需要实 际计算转子的磁链的幅值和相位。 该控制方法是用转差率和测量的转速相加 后积分来计算磁通相对于定子的位置。 结构简单, 所能获得的动态性能基本 上可以达到直流双闭环控制系统的水平。2.气隙磁场定向矢量控制方案气隙磁场的定向控制是将旋转坐标系的 d 轴定向于气隙磁场的方向,此 时气隙磁场的 q 轴分量为零。如果保持气隙磁通 d 轴分量恒定,转矩直接和 q 轴电流成正比。因此,通过控制 q 轴电流,可以实现转矩的瞬时控制,从而 达到控制电机的目的。3、定子磁场定向矢量控制方案定子