電磁式同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)研究.pdf

1、與永磁同步電機相比，電磁式同步電機由于轉子通過勵磁線圈勵磁，具有容量大，效率和功率因數高等優(yōu)點，所以電磁式同步電機的調速在電氣傳動領域具有重要地位。直接轉矩控制是繼矢量變換控制之后又一種高性能交流控制方式，近年來，直接轉矩控制思想逐漸應用到了電磁式同步電機。而電磁式同步電機應用直接轉矩控制方案較永磁同步電機實現方案相比，具有以下優(yōu)點：由于電機結構上的不同，在直接轉矩控制中，電磁式同步電機的定子磁鏈幅值給定將不受轉子磁鏈大小的限制，始終能

2、保證轉矩和轉矩角變化的同向關系；該控制方案直接對定子磁鏈進行控制，從電機磁鏈中可獲知電機轉速信息，系統(tǒng)易于實現無傳感器運行等。所以，開展對電磁式同步電機的直接轉矩控制系統(tǒng)的研究是十分有價值的。本文在電磁式同步電動機控制系統(tǒng)的無速度傳感器的設計、低速性能的提高以及系統(tǒng)高性能數字控制的實現等方面進行了廣泛而深入的研究，并實現了無速度傳感器的電磁式同步電動機的直接轉矩控制系統(tǒng)。 在分析傳統(tǒng)DTC的固有缺陷的基礎上，采用新型的逆變器

3、控制方法，即矢量細分DTC技術，并與空間電壓矢量調制技術(SVPWM)相結合，通過在一個控制周期內發(fā)多個電壓矢量來逼近目標電壓矢量，進而減少了轉矩波動。同時，進一步改進和優(yōu)化開關表，使用磁鏈和轉矩的雙層滯環(huán)控制方案。仿真和實驗結果表明上述方法在保留傳統(tǒng)DTC動態(tài)性能的情況下，提高了電機的低速轉矩，并減小了轉矩脈動。 研究采用高頻注入法的無傳感器直接轉矩控制系統(tǒng)，通過注入特定的高頻信號來追蹤電機轉子的空間凸極效應，以此得到轉子位置