双相感应电机供电三桥臂逆变器控制原理及算法软件的研究设计
实用化的成熟产品。
1.5 本文的主要工作
本文通过翔实的资料和文献阅读，对两相感应电动机变频调速相关技术进行了详细的综述。包括两相电机基本数学模型和磁场理论；两相电机变频调速基本原理；用于两相变频的各种逆变器拓扑，如两相半桥、全桥和两相三桥臂全桥逆变电路，对各个拓扑的特性进行了深入的分析和比较。在此基础上，本文提出了一种基于两相三桥臂逆变电路的新型两相SPWM逆变控制技术，有效地提高了逆变器的直流电压利用率，在降低谐波含量方面也有不错的表现。同时该方法原理简单，易于实现，具有很强的实用性。本文还介绍了基于Microchip公司生产的DSPIC30F6010A数字信号控制器的pwm模块实现spwm调制。
2 两相电机变频调速技术
本章主要介绍了两相电机变频调速技术研究的几个方面。从两相电机逆变器结构、逆变器控制策略和电机控制方法三个方面分析了两相电机调速技术，并通过比较它们的优缺点引出了本课题的研究对象和控制方法。
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华北科技学院毕业设计（论文）
2.1两相电机系统基本模型
图 2-1 两相电机系统模型
两相电机与三相电机的很大不同点就是两相电机的两个定子绕组存在不对称，即两相绕组的匝数不同，同时主、副绕组的电感、电阻也随之不同，与转子绕组的互感也不相同。两相不对称电机在两相静止坐标系下的数学模型如下所示：
usd(
2
=r
sd
i
sd
+错误！未找到引用源。
1
)
-sq
u
(
2
= rsqisq+错误！未找到引用源。
-2
)
0= rrird+错误！未找到引用源。+ωrψrq
(
2
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3
)
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0= rrirq+错误！未找到引用源。-ωrψrd
(
2
-4
)
ψ ψ
sd=lsdisd+lmdird sq=lsqisq+lmqirq
(2-5)
(2-6)
ψrd=lrird+lmdisd (2-7)
ψ
rq=lrirq+lmqisq (2-8)
Te=p(lmqisqird-lmdisdirq)
(2-9)
J错误！未找到引用源。=p(Te-Tl)-Dωr
(2-10)
其中：Usd 、Usq 、isd 、isq 、ird 和irq 分别为在定子坐标系下的定子电压、 定子和转子电流在d、q 轴向上的分量；ψsd 、ψsq 、ψrd 和ψrq 分别为在定子坐标系下定、转子磁链在d、q 轴向上的分量； rsd 、rsq和rr分别为为定子电阻在d、q 轴上的分量和转子电阻； lsd 、lsq 、lr 、lmd 和lmq分别为定、转子电感和定、转子绕组之间的互感在d、q 轴向上的分量;ω 、Te 、Tl 、D和J分别为电机转子角速度、电机转矩、负载转矩、摩擦系数和转动惯量； P为电机的极对数。对于两相绕组相同的电机来说，其定子绕组电阻、定子绕组电感和定、转子绕组之间的忽感相等，即有：rsd=rsq ,lsd=lsq ,lmd=lmq通过上述的公式可以建立两相交流异步电机的起动和运行特性的模型。
2.2 两相电机绕组磁场理论
两相电动机的定子上都嵌放有两相绕组，如图 2-2 所示，设两相绕组的轴线M和A 在空间相距β 电角度。当两相绕组中通入相位差为θ的电流时，其合成磁势呢？
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图 2-2 两相绕组及其电流
假设两相绕组上的电流为
iM=错误！未找到引用源。IMcosωt
(2-11)
A
i=错误！未找到引用源。IAcos(ωt+θ＇)
M相绕组和A相绕组产生的基波磁势分别为
fM(x,t)=FM·cosx·cosωt=ffM+fbM
(2-12) fA(x,t)=FM·cos(x+β)·cos(ωt+θ＇)=ffA+fbA
ffM=错误！未找到引用源。FM·cos(ωt-x)
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fbM=错误！未找到引用源。FM·cos(ωt+x) ffA=错误！未找到引用源。FM·cos[(ωt-x)+( θ
(2-13)
＇-
β)
fbA=错误！未找到引用源。FA·cos[(ωt+x)+( θ
＇+
β)
式中F M 为主相磁势幅值（安/极）， F A 为副相磁势幅值（安/极），ffM 为M绕组正序旋转磁势，fbM为M绕组负序旋转磁势，ffA 为A绕组正序旋转磁势，fbA 为A绕组负序旋转磁势。
定子两相绕组的合成磁势为：
f(x,t)=fM(x,t)+fA(x,t)=ff(x,t)+fb(x,t)
ff(x,t)=ffM(x,t)+ffA(x,t) (2-14) fb(x,t)=fbM(x,t)+fbA(x,t)
式子中的ff(x,t)为两相绕组合成正序旋转磁势，fb(x,t)为两相绕组合成负序旋转磁势。将式(2-13)带入式(2-14)可以看出，只有当θ
＇
≠ 0、β ≠0两个条件同时存在，
合成的正序旋转磁势ff(x,t)和负序旋转磁势fb(x,t) 的幅值才不相等，且正序磁势幅值大于负序磁势幅值，使得整个合成磁势为一个椭圆旋转磁势。如图2-3所示，旋转方向由负相绕组轴线转向主相绕组轴线。
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