对于矢量变频的共同学习与介绍 点击：4131 | 回复：56
俺是搞工科应用的，深入的矢量控制理论，俺没有去研究，也没有去查阅老外的原版资料。推荐一本书《电力拖动自动控制系统》第二版，上海工业大学陈伯时主编，机械工业出版社。陈伯时９１年做前言。这就是我们上学时的专业教材。
抄书简介一下，２３３页第七章第七节，异步电动机的多变量数学模型和坐标变换
“
转速开环、恒压频比控制和转速闭环、转差频率控制两类变频调速系统，解决了异步电机平滑调速的问题，特别是转差频率控制系统已经基本上起到了直流电机双闭环调速系统的作用，能够满足许多工业应用中的要求。然而，当生产机械对调速系统的静、动态性能要求较高时，上述的交流变频调速系统还是赶不上直流调速系统；在系统设计时，为了得到一个近似的动态结构图，还不得不作出较强的假定，使得设计结果与实际有一定距离，不能令人满意。为了进一步提高交流变频调速系统的性能，改善设计方法，就必须首先从本质上彻底弄清交流电机的动态数学模型。
”
“
一、直流电动机的磁通由励磁绕组产生，可以在事先建立起来而不参与系统的动态过程（弱磁调速除外），因此它的动态数学模型只有一个输入变量－－电枢电压、一个输出变量－－转速，在控制对象中含有机电时间常数Ｔm和电枢回路电磁时间常数Ｔi，如果把晶闸管可控整流装置也算进去，则还有晶闸管的滞后时间常数Ｔs。在工程上能够允许的一些假定条件下，可以描述成单变量（单输入单输出）的三阶线性系统，完全可以应用经典的线性控制理论和由它发展出来的工程设计方法进行分析与设计。
但是，同样的理论和方法用来分析、设计交流调速系统时，就不那么方便了，必须在作出很强的假定后，得到挖的动态结构图，才能沿用，因为交流电动机的数学模型和直流电机模型相比有着本质上的区别。
（１）。。。。。。由于这些原因，异步电动机是一个多变量（多输入多输出）系统，而电压（电流）、频率、磁通、转速之间又互相都有影响，所以是强耦合的多变量系统。。。。。。。
（２）在异步电动机中，磁通乘电流产生转矩，转速乘磁通得到旋转感应电动势，由于它们都是同时变化的，在数学模型中就含有两个变量的乘积项，这样一来，即使不考虑磁饱和等因素，数学模型也是非线性的。
（３）三相异步电动机定子有三个绕组，转子也可等效为三个绕组，每个绕组产生磁通时都有自己的电磁惯性，再加上运动系统的机电惯性，即使不考虑变频装置中的滞后因素，至少也是一个七阶系统。
总起来说，异步电动机的数学模型是一个非线性、强耦合的多变量系统。。。。。。。
”
“
二、三相异步电动机的多变量数学模型
（一）电压方程。。。。。。。。
（二）磁链方程。。。。。。。
（三）运动方程。。。。。。。。
（四）转矩方程。。。。。。。。
三、坐标变换和变换阵
。。。。。。。。。。
”
２５５页第七章第八节，矢量控制的变频调速系统
“
上一节中表明，异步电动机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，通过坐标变换，可以使之降阶并化简，但并没有改变其非线性、多变量的本质。７－５和７－６两节所述变频调速的动态性能不够 理想，调节器参数很难准确设计，关键就在于只是沿用了单变量控制系统的概念而没有考虑非线性、多变量的本质。许多专家学者对此进行过潜心研究，终于在１９７１年不谋而合地提出了两项研究成果：联邦德国西门子公司的Ｆ.Blasc-hke等提出的“感应电机磁场定向的控制原理”和美国Ｐ.C.Custman和Ａ Ａ.Ｃlark申请的专利“感应电机定子电压的坐标变换控制”。以后在实践中经过不断地改进，形成了现已得到普遍应用的矢量控制变频调速系统。
一、异步电机的坐标变换结构图和等效直流电机模型
。。。。。。。。。。。。。。。。。。
二、矢量控制系统的构想
。。。。。。。。。。
三、矢量控制的基本方程式
。。。。。。。。。
七、矢量控制系统中调节器的设计问题
。。。。。。。。。
”
时间精力有限，我手里也没有电子版。看到老刘头儿刘志斌对于“矢量变频是骗局”的执着笃定，不想看到这种概念被初学变频的工控同仁所接受，因此暂帖一些基本概念及书籍上来，供大家参考。书中公式较多，排版多有不便，希望有意者自己去找寻相关书籍。
较深入的理论研究是给那些不为浮华所累的学者高人的，俺们普通百姓，恐怕一般看两页矩阵的公式推导就没有耐心了。
真心希望讨论到矢量控制的高人，尤其批判指摘的高人，踏下心来去学习然后拿出有说服务力的证据来。李小龙年轻３０岁都能说出“清空你的杯子，再行注满”，我们活了更多年的老师，难道做不到？
技术讨论不是抬杠绞理。
如果刘志斌稍懂得科学辩论的品质，真得尊重科学理论与经验，不会有这么多的网友对你不敬。
如果刘志斌稍懂得法律上的：原告举证，至少不会在自己首先批判“矢量控制是骗局”的时候，毫无针对／不知所云；现在却反过来让别人帮他解释学习。
我不希望基本的技术交流变成诡辩和胡绞蛮缠；在自己刚谋生计之际，也不愿花精力在这里去专门给刘志斌上一堂矢量变换与控制的专业课。我做了自己想做该做的事情，－－有疑议的同仁们，自己去翻几本交流拖动控制技术的专业书籍看一看。
刘志斌你继续，俺找板凳休息。你自觉明昧吧，ＬＥＴ ＩＴ ＢＥ。
关于励磁电流的问题：
1、变压器工作时的铁心磁通是恒定的，励磁电流是恒定的，原因是频率f、电压U不变；
2、那么变压器的励磁电流是多大，能测量出吗？可以，空载电流Io认为是变压器的空载电流；
3、那么变压器负载运行时，励磁电流不变吗？不变，是恒定的，磁场也是恒定的，因为原、副边的磁势平衡；
4、如果负载的功率因数低，无功电流大，是不是变压器的励磁电流会变化？不会，无功电流不是产生铁心磁通的励磁电流，感性电流与励磁电流方向相反，有去磁作用；
关于励磁电流的问题：
1、直流电机在工作时，一般是磁场恒定的，励磁电流是恒定的，不论负载大小，变化的是转矩电枢电流；
2、异步电机在工频50HZ电压380v运行时，励磁电流不变，磁场恒定，与负载运行无关；
3、只要频率f、电压U不变，就认为铁心磁通恒定，励磁电流恒定；
4、异步电机的励磁电流是多大呢？空载电流就认为是励磁电流 ；
关于励磁电流的问题：
1、异步电机变频调速是依据公式n=60f/P；
2、如果变频器只改变频率f，异步电机的转速可以调，但电机铁心、绕组发热不能正常工作；
3、原因是频率f下降时，铁心磁通增大饱和的原因；
4、所以变频调速遇到了困难？？！！
关于励磁电流的问题：
1、怎么保证变频不变磁场，变频磁场恒定，变频励磁电流恒定？
2、这样就出现了后来的V/F定值式控制、低频电压提升控制、现在的矢量控制！
关于励磁电流的问题：
1、变频调速，电机磁场随频率变化，成了变频调速的拦路虎；
2、怎么保证变频不变磁场，变频磁场恒定，变频励磁电流恒定？
3、开始V/F定值模式，铁心、绕组不发热了，变频调速可以正常工作了！
4、但是很快发现，低频电机转矩不足，进一步分析，是铁心磁通随频率f下降而下降，低频时造成力矩不足；
5、这样就出现，低频电压提升，以增大低频时的力矩；
6、人们在开始找一种办法，能保证频率变化，而磁场恒定，励磁电流恒定的精确控制；
7、其实不用画那么多等效图，不要什么坐标变换，只要看看变压器、电动机工频运行就知道方法！
8、那就是变频器对异步电机调速时，先空载运行，以50HZ380v空载运行的空载电流Io为基准、为给定，在频率下调时，通过调节电压U，保持空载电流Io不变，或闭环控制，得到一条U/f=U/f(f)函数曲线，作为变频调速时，控制励磁电流Io不变，磁场不变的依据！
1、励磁电流定值控制模式解决了变频调速异步电机磁场恒定的主要矛盾；
2、如果负载轻，电机不满载时，电机磁场可以降低使用，好处是降低电机损耗，提高运行的效率；
3、理论依据：
（U-IoR）/f=4.44NΦ=2πL×Io
Ip∝Φ×△n
M∝Φ×Ip∝Φ^2×△n
4、在电机轻负载时，我们可以通过减低电压U，即减小磁通Φ，减小励磁电流Io的方式节能运行；
举例说明：
1、两对极异步电机，额定转速1470转/分，额定电压690V，现在让电机工作在1235转/分，20%额定负载转矩，有两种控制方式：
1）要电机转速是1235转/分，20%额定负载转矩，应该同步转速是1241转/分，变频器输出频率应该是41.36666HZ，电压应该是570.v
2）要电机转速是1235转/分，20%额定负载转矩，应该同步转速是1265转/分，变频器输出频率应该是42.17HZ，电压应该是259v
2、上述2）的方式是在1）的基础上，没有1）就得不到2）的操作参数；
3、这种用控制电压U，来控制电机转矩的方式，只适应轻负载的场合，对于满载、重载的情况只能用1）的方式控制；
4、如果铁心磁场减小，导致磁导率μ减小 时，铁心也会进入高损耗区，所以铁心磁通Φ不是越小越好！
1、“矢量变频器”就是在变频控制中，能保证铁心磁场Φ恒定在电机设计磁密上；
2、异步电机在工频运行的空载电流Io ，认为是励磁电流Io ，与之对应磁通Φ恒定在电机设计磁密上；
3、变频器对异步电机变频调速时，磁场怎么样变化，最直观的手段就是观察电机变频调速的空载电流Io；
4、可以认为，变频调速的空载电流Io不变，就说明磁通Φ是恒定的，是运行在实际铁心磁通密度上；
5、由于铁心磁通Φ恒定在电机设计磁通密度上，所以它与额定转差、额定转矩、额定电流的关系就在设计值上，这样用过定子电流，计算转子转速成为可能，实现无传感器的速度闭环控制成为现实；
6、在此基础上，在轻负载时，还可以定量控制电压U，减小励磁电流，减小铁心损耗，提高运行效率；
7、大家不妨对自己的变频器对异步电机调速空载运行，观察它的空载电流是否恒定，与工频运行空载电流比较，是否相等，就可以初步判断你的变频器是不是性能好的矢量变频器！
8、大家不妨对自己的变频器对异步电机调速空载运行，观察它的空载电流在50HZ时，与工频运行空载电流比较，是否相等，在频率低时空载电流开始下降，到了最低频时，是否最小很小（有电压提升的例外），就可以初步判断你的变频器是V/F变频器！
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帖子:155注册时间:2006-2-19 23:02:00 1楼 回复时间：2008-11-6 14:56:29 你爸爸和你妈妈结合：是个软启动的骗局（你爸爸太软）！
你爸爸供应给你妈妈屎量：矢量变频是个骗局（生出你刘驴头）
绿驴头，你能说出什么象样的人话？？！
哪儿凉快，你就滚哪儿呆着去吧！！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 刘志斌 2楼 回复时间：2008-11-6 16:33:35 楼上的你爸是如火你妈是春发，否则你是不可能如此猖狂的在网上耍流氓！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 刘志斌 3楼 回复时间：2008-11-6 19:23:43 这个账是要算的，该负的责任是逃不脱的，等着瞧，大家看我怎么收拾这帮流氓！！！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 F F 帆 XF F 帆
积分:191
帖子:155注册时间:2006-2-19 23:02:00 4楼 回复时间：2008-11-7 17:30:14 你找抽呢？？
你找我算帐？？？
好啊，我等你！！
你不来是乌龟王八蛋，我现在就在新疆乌鲁木齐，你有本事留电话！！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 F F 帆 5楼 回复时间：2008-11-7 17:36:21 象你这种垃圾，在新疆想拔你牙你的人就不只半个班！
你有本事来啊，你NND，你不来是狗熊！！
来了，打的你象狗熊，并给你拍照留念，让工控界都看看你的垃圾样！！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 F F 帆 6楼 回复时间：2008-11-7 17:42:32 有本事你开你那一母三分地，你来塔里木油田找我，你留电话，我去接你！
我要不把你这个祸害工控网的煞笔狂扁然后“鞭尸”再“活埋”在沙漠里，我就跟你姓！！
博客 播客 引用 加为好友 发送消息 回复 F F 帆 7楼 回复时间：2008-11-7 17:45:04 我们的自备燃气电站容量足够大！
接个10KV、35KV融化你这个垃圾，还是不成问题！
保险让你熔化在蓝天里，若留一点痕迹，就算我白活了30年！
回复内容： 我是搞机械的，我的论文是变频驱动一个私服系统，低速运行，因此需要精确控制电机转速。看到这个帖子收获很大，一方面对于V/F控制与矢量控制有了理解，另一方面看到有的帖子说矢量控制应用不多？感到疑惑。请问现在是否有矢量变频器，性能是否超过了V/F变频器？还是说矢量控制现在还处于研发期？还有问题：
1：V/F变频器 用于机械系统，做数学建模的时候，变频器模型通常忽略动态过程，简化为线性比例环节；电机模型用电磁转矩公式（我理解这个也叫做静态模型）。 因此这种控制动态性能不高。
2：基于1，因此采用矢量控制，建模的时候我发现其实矢量变频器的数学模型经过正反折算以后，其实就是直流电动机的数学模型？对吗？
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