定子磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的電壓矢量方式

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1、《中小型電機》2004,31(5)定子磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的電壓矢量方式29定子磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的電壓矢量方式侯昊,陳大躍,趙春宇(上海交通大學,上海200030)摘要本文提出由定子磁鏈旋轉(zhuǎn)坐標系產(chǎn)生電機控制電壓矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制方法。先在定子磁鏈軌跡圓的切線方向建立坐標系,期望電壓矢量在這一坐標系上表現(xiàn)為幾個固定的電壓矢量,然后將其映射至逆變器電壓矢量放射分布圖,并由與之相鄰兩個電壓矢量組合產(chǎn)生期望空間矢量。模型簡單,實現(xiàn)容易。關(guān)鍵詞電壓矢量定子磁鏈旋轉(zhuǎn)坐標系VoltageSpaceVectorMo

2、deofStatorFluxDirectTorqueControlHouHao,ChenDayue,ZhaoChunyu(ShanghaiJiaoTongUniversity)Abstract:Thispaperpresentsthemeasureofdirecttorquecontrolofinductionmotorusingvoltagespacevectorbasedonstatorfluxrotarycoordinatesystem.Firstly,weestablishcoordina

3、tesystemonstatorfluxtrackcircularity′stangentorientation,andtheexpectvoltagespacevectoracquiresseveralfixedvoltagespacevectorsinthiscoordi2natesystem,thentheexpectvoltagespacevectorismappedintoradiatedistributingchartofinverter′svoltagespacevector,and

4、theexpectvoltagespacevectorisgeneratedbycombinationoftheadjacenttwovoltagespacevector.Thismethodhasthevirtueofsimplemodelandeasyrealization.Keywords:VoltagespacevectorStatorfluxRotarycoordinatesystem矢量,將其映射到逆變器電壓矢量放射分布圖,由1引言相鄰電壓矢量組合產(chǎn)生期望控制矢量。新方法簡交流電機是一

5、個多變量、非線性的被控對象,化了控制電壓矢量選擇表,切換頻率和采樣頻率為解決系統(tǒng)復雜性和控制精度之間的矛盾,提出相同,控制精度也得到了提高。了一些新方法,如直接轉(zhuǎn)矩控制和電壓定向控制2定子磁鏈旋轉(zhuǎn)坐標系產(chǎn)生電等。直接轉(zhuǎn)矩控制取消了旋轉(zhuǎn)坐標變換,簡單地壓矢量的方法通過檢測電機定子電壓和電流,借助瞬間空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,并根據(jù)與給定值逆變器三個開關(guān)(Sa、Sb、Sc)的狀態(tài)對應八個[1]比較所得差值,實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。但電壓矢量Vx(x=0?7)如圖1(a)、(b),為提高傳統(tǒng)直

6、接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方法存在切換頻率較控制精度,在原有的基礎(chǔ)上新增六個電壓矢量,新低,電壓矢量較少,控制精度不高等缺點。為克服增電壓矢量為原相鄰電壓矢量的角平分線如圖1[3]這些缺點,產(chǎn)生了許多改進方法:分割矢量方法(c),十四個電壓矢量形成新電壓矢量V′x(x=0[4][5]使控制電壓矢量增多,模型控制、自適應控制?13)和坐標系γ,電壓矢量V′x=1?12與γ坐標系等方法使控制精度得到了進一步提高。本文提出橫軸正向的夾角為θ(x=0、13時θ=0)。θ=(x由定子磁鏈旋轉(zhuǎn)坐標系產(chǎn)生電壓矢量的新

7、方法,π-1)×在定子磁鏈軌跡圓的切線方向建立坐標系,期望6控制矢量在這一坐標系上表現(xiàn)為幾個固定的電壓定子磁鏈軌跡圓如圖2(a)所示,定子磁鏈逆30定子磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制的電壓矢量方式《中小型電機》2004,31(5)切線向的投影分量大于V′2,相比V′2轉(zhuǎn)矩可更加增大,因cT=2,所以選取V′3,不同cT、cΨ組合類推可得電壓矢量切換表如表1。為使逆變器輸出的電壓矢量組合成期望電壓矢量,關(guān)鍵是求得期望電壓矢量V′x(這里x=3)的矢量角θ1,從圖2(b)可得θ1為θ0與θ之和,將V′x映射到圖1(

8、b)中得圖4(a),再由θ1得出V′x與相鄰電壓矢量Vk間的夾角θ2,V′k、V′k+1和V′x組合如圖4(b)。圖3轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)結(jié)構(gòu)33△T=Te-Te;△Ψ=Ψ-Ψ.εT:轉(zhuǎn)矩容差限;εΨ:磁鏈容差限;T3:給定轉(zhuǎn)矩;T:實時轉(zhuǎn)矩;Ψ:給定磁鏈;Ψ:實圖1逆變器和電壓矢量分布圖ee時磁鏈。表1電壓矢量切換表cTx(V′x的矢量號)-2-1012-198065cΨ011130133112111323θ1=f1((θ0+θ),2π)(2)式中f1(x,y)———取xPy的余數(shù)k=

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