本文將探討基于PLC和變頻器的雙饋電機(jī)控制技術(shù)，在USS通信功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合變頻器本身提供的用戶自定義V/F控制方式，實(shí)現(xiàn)變頻器輸出頻率與輸出電壓的分別控制。這種新的雙饋電機(jī)控制方法，不僅結(jié)構(gòu)簡單而且可靠性高，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
變頻器的兩個(gè)重要部分莫過于輸出頻率與輸出電壓，而在實(shí)際操作中，一項(xiàng)關(guān)鍵性的工作就是把這兩個(gè)因素進(jìn)行分別控制。雙饋電機(jī)的勵(lì)磁控制可以選取d，q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，使d軸方向與定子磁鏈ψ1一致，則ψd1=ψ1，ψq1=0。由于定子電壓u1領(lǐng)先于ψ190°時(shí)間電角度，因此u1應(yīng)落在q軸上，即uq1=U1為常數(shù)，ud1=0。定子電流同樣可分為轉(zhuǎn)矩電流分量iq1和磁場電流分量id1。在d，g坐標(biāo)系中，采用電動(dòng)機(jī)慣例，定子磁場定向雙饋電機(jī)的基本方程為：
式中：L1為定子繞組電感；r2，L2分別為折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子繞組電阻和電感；Lm為定轉(zhuǎn)子繞組間的互感；下標(biāo)1，2分別表示定子量和轉(zhuǎn)子量；p為微分算子。
假設(shè)雙饋電機(jī)定子接無窮大電網(wǎng)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，d，q坐標(biāo)系中各相電壓和電流均為直流量，式(1)中p=0。將ω1￡1=X1，ω1L2=X2，ω1Lm=Xm代入式(1)得：
式(3)即為簡化的雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓控制模型，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓是轉(zhuǎn)差率的函數(shù)。
根據(jù)感應(yīng)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相對靜止的原理，可得雙饋電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速與定子繞組電流頻率的數(shù)學(xué)關(guān)系為：
式中：f2為定子電流頻率，與電網(wǎng)頻率相同；np為電機(jī)的極對數(shù)：n為雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
由式(4)可知，調(diào)節(jié)f2即可控制n。當(dāng)nn1(n1為電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速)時(shí)，雙饋電機(jī)處于亞同步速運(yùn)行，f2>0；當(dāng)n>n1時(shí)，雙饋電機(jī)處于超同步速運(yùn)行，f20(負(fù)相序)；當(dāng)n=n1時(shí)，f2=0，變流器向轉(zhuǎn)子提供直流勵(lì)磁，此時(shí)雙饋電機(jī)作為同步電機(jī)運(yùn)行。
