1．双馈调速系统的构成[1]

　　对于绕线式异步电机，定子接有固定频率(50Hz)的工业电源，转子侧接有频率、幅值、相位可调的变频器电源后即构成双馈调速系统。在电动机的转轴上装上转子频率检测器测出转差频率，利用此信号及矢量控制技术即可实现对变频电源输出电压（电流）幅值、频率及相位的控制，并使异步电机的调速性能几乎与直流电动机调速性能相媲美。

2．矢量控制的理论基础

　　为达到良好的调速性能对双馈电机采取先进的矢量控制技术。矢量控制的实质是在交流电机里构建出直流电机的模型，用直流电机的调速方法对其调速，而为了对真实的可控量进行控制，又须将其变换到原来所在坐标系的坐标。具体的实现方法是先求出定子磁链的方向，并以该方向为同步旋转坐标系的dc轴，超前其90º的方向为qc轴，这样就构成了dc-qc同步旋转坐标系。对转子电流进行了从三相到两相变换后，再将其变换到同步坐标系下，转子电流就被解耦成了一对转矩分量和激磁分量。前者位于qc轴，电磁转矩只和该值有关；后者位于dc轴，起到激磁的作用，可改善定子侧的功率因数。

　　反之若维持定子侧电压幅值恒定，则   

恒定。则由电磁转矩统一公式知T=         

　　在保证Us（即           

）恒定的条件下，控制     

即可实现转矩的调节。

3．控制系统结构

　　转子电流经过解耦后，就可用直流调速的方法对其进行控制。在控制系统中，给定量是转速，受控量是电磁转矩（转子电流的转矩分量）。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，两者之间实行串级联接，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管变流器的触发装置。转速调节器的作用是对转速的抗扰调节并使之在稳态时无静差，其输出限幅值决定允许的最大电流。电流调节器的作用是电流跟随，过流保护和及时抑制。

　　为了获得良好的动、静态性能，双闭环调速系统的两个调节器一般都采用PI调节器。两个调节器的输出都是带限幅的，转速调节器ASR的输出限幅(饱和)电压是Uin*，它决定了电流调节器给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压是Uctm，它限制了晶闸管变流器输出电压的最大值。[2]

             
                       图 1双闭环比例-积分调节示意图

4．Matlab 仿真模型的建立

　　双馈系统的仿真模型包括电机模块、控制系统模块、变频器模块。

　　（1）电机模块

　　Matlab中已经建立了异步电机模型，转子方面的各参量均折合到定子侧，并用上标撇号表示，其等效电路模型为

                     
　　该对话框里没有电机定、转子电压变比关系一项，在此数学模型中这一信息也无法体现。比如，定转子的额定电压分别是6000伏、1640伏，但当仿真定子侧接6000伏电压、转子侧开路这种状态时，转子侧的电压也是6000伏，因此不宜将模型的转子直接与变频器模型直接相连。为了体现定转子之间电压、电流的变比关系，在转子输出端接一近似理想的三相两绕组变压器，该变压器副边的输出作为转子的输出，变压器的变比为定子侧额定电压与转子侧额定电压的比值。