異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究.pdf

1、在交流調(diào)速中,直接轉(zhuǎn)矩控制以思想新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制手段直接和動(dòng)態(tài)特性優(yōu)良的特點(diǎn)成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其基本思想是通過(guò)電壓控制定子磁鏈,達(dá)到直接控制轉(zhuǎn)矩的目的,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制和調(diào)節(jié)。
　　本文從異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā),系統(tǒng)闡述了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,詳細(xì)分析空間電壓矢量與定子磁鏈、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。根據(jù)定子磁鏈的不同控制策略,首先介紹傳統(tǒng)的六邊形磁鏈軌跡直接轉(zhuǎn)矩控制的原理和結(jié)構(gòu),并在Matlab/Simulink的仿

2、真平臺(tái)上建立其仿真模型。通過(guò)仿真研究得出六邊形DTC磁鏈開(kāi)關(guān)頻率低,低速域內(nèi)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大。為了克服六邊形磁鏈控制中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等問(wèn)題,引入圓形磁鏈軌跡DTC,建立模型并仿真。仿真結(jié)果表明圓形DTC轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小,磁鏈軌跡光滑,但磁鏈開(kāi)關(guān)頻率較高。根據(jù)兩種控制方法在低高速域內(nèi)不同的控制性能,建立低速域采用圓形磁鏈控制,且高速域切換到六邊形磁鏈控制的全速范圍內(nèi)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),并進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明在全速范圍兩模型之間過(guò)渡平滑,速度響應(yīng)及時(shí),且有

3、效降低磁鏈開(kāi)關(guān)頻率。
　　針對(duì)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中開(kāi)關(guān)頻率不恒定、磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)相對(duì)較大的問(wèn)題,研究了將空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)與DTC相結(jié)合的一種基于空間矢量調(diào)制技術(shù)的改進(jìn)策略(SVM-DTC)。該方案用PI控制器取代傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中的滯環(huán)控制器,并用SVPWM代替電壓矢量開(kāi)關(guān)表來(lái)控制逆變器。通過(guò)對(duì)SVM-DTC策略進(jìn)行Matlab/Simulink建模和仿真,結(jié)果表明該策略可以有效減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
　　本文在李亞