上面提到,在Ⅰ区使磁链增大的矢量为u6,减少的矢量为u2,下面具体分析一下其原理。
根据异步机方程式(5-2),为方便分析,忽略电阻压降,可得到下面的方程式:
将此方程离散化后可得到
Ψs(n)=Ψs(n-1)+us(n-1)Ts (5-15)式中,Ts为采样周期。在全数字化控制系统中,由于采样周期是固定的,磁链的波动范围也是一定的,是一个与采样周期成正比的量。采样周期越短,磁链的波动范围就会越小。我们可以大致估计一下磁链的波动范围。
用矢量三角形的方式描述式(5-15),如图5-4所示。
图5-4中,θuΨ为电压矢量和磁链矢量的夹角。通常,采样周期Ts为几十至几百微秒,所以以下关系成立:
由图5-4及上述条件易知
从式(5-16)不难发现,当θuΨ=0时,ΔΨs取最大值,即
若假定采样周期Ts=100μs,直流电压Ud为540V,Ψs*=1.1Wb,则
式(5-18)表明,磁链幅值的波动是比较小的,当缩小采样周期时,磁链波动还可以进一步减小。磁链控制得越好,电流谐波就会越小,转矩的脉动也会越小,从而就会得到更好的系统性能。(www.daowen.com)
图5-4 定子磁链、电压矢量关系简图
下面分析电压矢量对定子磁链的影响。由式(5-16)可得:
(1)θuΨ=±π/2,ΔΨs≈0,定子磁链的幅值基本不变;
(2)-π/2<θuΨ<π/2,ΔΨs>0,定子磁链的幅值增加;
(3)π/2<θuΨ≤π,-π≤θuΨ<-π/2,ΔΨs<0,定子磁链的幅值减少。
至此可以得到以下结论:
●当所施加的电压矢量与当前磁链矢量之间的夹角的绝对值小于90°时,该矢量作用的结果使得磁链幅值增加;
●当所施加的电压矢量与当前磁链矢量之间的夹角的绝对值大于90°时,该矢量作用的结果使得磁链幅值减小;
●当所施加的电压矢量与当前磁链矢量之间的夹角的绝对值等于90°时(包括零矢量),该矢量作用的结果使得磁链幅值基本保持不变。
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