首页 理论教育直接转矩控制方法优化改进

直接转矩控制方法优化改进

【摘要】:直接转矩控制估计定子磁链,由于定子磁链的估计只牵涉到定子电阻,因此对电动机参数的依赖性大大减弱了。直接转矩控制采用了转矩反馈的砰-砰控制,在加减速或负载变化的动态过程中,可以获得快速的转矩响应。图2-10给出了直接转矩控制的原理框图。直接转矩控制系统分别控制异步电动机的转速和磁链。

978-7-111-43349-1-Chapter02-38.jpg

图2-10 直接转矩控制的原理框图

直接转矩控制(DTC)直接在定子坐标系下分析交流电动机数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

直接转矩控制将逆变器和交流电动机作为一个整体进行控制,逆变器所有开关状态的变化都以交流电动机的电磁过程为基础,将交流电动机的转矩控制和磁链控制有机地统一。直接转矩控制估计定子磁链,由于定子磁链的估计只牵涉到定子电阻,因此对电动机参数的依赖性大大减弱了。直接转矩控制采用了转矩反馈的砰-砰控制,在加减速或负载变化的动态过程中,可以获得快速的转矩响应。

图2-10给出了直接转矩控制的原理框图。直接转矩控制系统分别控制异步电动机的转速和磁链。转速调节器(ASR)的输出作为电磁转矩的给定信号T∗,在T∗后面设置转矩控

制内环,它可以抑制磁链变化对转速子系统的影响,从而使转速和磁链子系统实现了近似的

解耦。因此,能获得较高的静、动态性能。除转矩和磁链砰-砰控制外,DTC系统的核心问题就是转矩和定子磁链反馈信号的计算

模型,以及如何根据两个砰-砰控制器的输出信号来选择电压空间矢量和逆变器的开关状态。DTC系统采用的是两相静止坐标(αβ坐标),式(2-22)就是图2-10中所采用的定子

磁链模型,其结构模型是电压模型,适合于中高速的系统,在低速时误差较大。式(2-23)

就是图2-10中所采用的转矩模型。在图2-10中,根据定子磁链给定和反馈信号进行砰-砰控制,按控制程序选取电压空间

矢量的作用顺序和持续时间。在电压空间矢量按磁链控制的同时,更优先地接受转矩的砰-砰控制。