直接转矩控制(DTC)技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型变频调速技术,于20世纪80年代由德国学者M.Depenbrock和日本学者I.Takahashi首先针对异步电机提出,90年代由Zhong.L,RahmanMF,HuYW等学者提出永磁同步电机直接转矩控制理论。它采用空间矢量分析的方法,直接在定子坐标系下计算并控制交流电动机的转矩和磁链,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式控制(Band-Band控制)产生脉宽信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。
DTC具备控制结构简单、转矩动态响应迅速、对电动机参数依赖少、对电动机参数变化鲁棒性好等优点。目前广泛应用于异步电机、永磁同步电机中,在家用电器、汽车工业、电力机车牵引等工业生产中发挥着巨大的作用。
本文给出了一种基于表贴式永磁电机给定转速和实际转速的误差,经PI调节器输出作为转矩的给定信号;同时系统根据检测的电机三相电流和电压值,利用磁链模型和转矩模型分别计算电机的磁链和转矩的大小,计算电机转子的位置、电机给定磁链和转矩磁链与实际值的误差;最后根据它们的状态选择逆变器的开关电压矢量,使电机能按控制要求调解输出转矩,最终达到调速的目的。
由仿真结果可以看出电机参数变化时磁链的脉动。加负载转矩之后,电磁转矩的动态响应较快,波动不大,改善了交流调速系统的稳态性能。
5 结束语
直接转矩控制直接在定子静止坐标系下分析了交流电机的数学模型,控制电机的磁链和转矩,使得系统结构简洁,易于实现。在很大程度上解决了矢量控制中计算控制复杂,特性易受电动机参数变化的影响,实际性能难以达到理论分析结果等一些重大问题。本文建立了定子坐标系下的永磁同步
