五相感應(yīng)電機及其調(diào)速系統(tǒng)的仿真

吳興波，劉艷玲

(1.吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院，吉林吉林132021;2.吉林省四平電力設(shè)計院，吉林四平136000)

由于多相電機調(diào)速系統(tǒng)比常規(guī)三相系統(tǒng)擁有一定的優(yōu)勢，因此，多相電機調(diào)速控制引起了廣泛的興趣.理論上，任意多相的電力變換器和任意多相的電機構(gòu)成的多相變頻調(diào)速系統(tǒng)都是可以實現(xiàn)的［1］.對于由逆變器供電的交流電機，定子的相數(shù)可以被當(dāng)作一個新的自由參數(shù)，它可以影響調(diào)速系統(tǒng)的工作方式［2］.在電機驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用中，多相系統(tǒng)本質(zhì)上能很好地滿足大功率電氣傳動系統(tǒng)對高效能及負載變化范圍大的要求.因此，多相電機調(diào)速系統(tǒng)是電力電子技術(shù)與電機技術(shù)的最佳組合之一［3］.

1 多相電機的數(shù)學(xué)模型

1.1 基于廣義兩相實變換的多相電機模型

1.1.1 循環(huán)矩陣及其變換陣

由電機理論可知，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定子與轉(zhuǎn)子之間的互感陣是時變的，是轉(zhuǎn)子位置角的非線性函數(shù)，這使得電磁方程與運動方程構(gòu)成的微分方程組難以求解.要簡化多相電機的數(shù)學(xué)模型，需要像三相電機一樣，將定轉(zhuǎn)子變量解耦，使電感矩陣為常數(shù)，即需要通過線性變換實現(xiàn)自感和互感的對角化［4］.

從自由然坐標系下多相電機電感矩陣可以看出，各種電感都具有如下循環(huán)矩陣形式:

則循環(huán)矩陣Z可用置換陣P的n－1次多相表示［5］

所以只要把P對角化，原矩陣Z就可以對角化，而電機的定子自感、轉(zhuǎn)子自感和互感矩陣就是類似于Z的矩陣，故他們也可由上述推導(dǎo)得……