交流电机因其结构简单、运行可靠、便于维护且成本相对较低的特点而广泛应用于工业生产与日常生活中。传统的调速系统在电机低负载率的情况下其效率(功率因数)较低,无功损耗占有大的比例,存在较大的节能空间。通过变频调速电机可超基速甚至几倍基速运行,此时除了防止过压过流外,也会增加一些附加损耗,减损节能也有文章可做。 交流电机的矢量控制技术使调速系统的动态性能大为提高的同时,电机的效率却不为人们所关注。近来的国际能源危机提醒人们在提高调速系统性能的同时万不能忘记其高效与降耗问题。 论文在对交流调速的理论及其控制技术的发展给以概述后,即切入高性能交流调速系统的效率优化控制问题,针对目前国内外流行的几种控制策略包括基于在线搜索技术和基于损耗模型控制以及基于最小定子电流控制等策略进行了分析与比较,指出了其相应的优缺点。 为方便调试与仿真,缩短系统的开发周期,论文的第二章叙及自建的交流电机(包括永磁同步电机和感应电机)矢量控制仿真平台,该平台基于Matlab/Simulink仿真软件加上自编S函数搭建构成。 在充分考虑交流电机运行过程中的各种损耗后,论文第三章建立了包括铜损和铁损的较为精确的永磁同步电机和感应电机损耗模型;依此为基础,提出了一种基于电机损耗模型的最小损耗效率优化控制策略;就不同的运行情况分别设计了永磁同步电机和感应电机最小损耗的速度控制器。 对由上一章所设计出的调速系统,论文的第四章叙述了的仿真试验过程,其中包括文章所给最小损耗控制策略与传统矢量控制策略进行的比较试验,仿真结果验证我们控制策略的有效性。