【精品】异步电机直接转矩控制策略研究

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1、摘要继矢量控制策略之后，直接转矩控制策略是又一种高性能交流变频调速策略。然而，传统的直接转矩控制策略在转矩脉动和磁链轨迹方面存在许多不足，影响其发展和应用。针对传统的直接转矩控制策略存在转矩和磁链脉动较大，电流谐波较大，开关频率不固定等问题，本设计是在异步电动机数学模型和直接转矩控制策略理论分析的基础上，利用空间矢量脉宽调制的直接转矩控制策略，使系统性能得到有效提高。最后，以数字信号处理器TMS320LF2407为控制核心、异步电动机为控制对象，分别设计了直接转矩控制控制系统的硬件部分和软件部分。硬件部分包括整流电路、逆变电路、控制电路。整流电路通过整流桥6RI30G1

2、20把三相交流转变为直流；逆变电路由智能功率模块（IPM）PM25RSB120组成；控制电路由TMS320LF2407构成电压、电流采样电路和转速检测电路，以及实现异步电动机的直接转矩控制。关键字:异步电动机；直接转矩控制；空间矢量脉宽调制技术；数字信号处理器ABSRACTFollowingthevectorcontrolstrategy,directtorquecontrolstrategyisahigh-performanceACfrequencycontrolstrategy.However,theconventionaldirecttorquecontrolst

3、rategyhassomedeficienciesinthetorquerippleandfluxlinkagetrajectory,affectingtheirdevelopmentandapplication.Onthebasisoftheasynchronousmotormathematicalmodelsandtheoreticalanalysisofdirecttorquecontrolstrategy,thedesignmakesuseoftheresearchonthestatorfluxobservationandcontrolstrategiesfor

4、theproblemofthelargetorqueandfluxripple,currentharmonicsandthenotfixedswitchingfrequency,anddesignspacevectorpulsewidthmodulationdirecttorquecontrolstrategyinordertoimprovethesystemperformance.Finally,digitalsignalprocessorTMS320LF2407asthecore,asynchronousmotorastheobject,respectively,d

5、esignthehardwarepartandsoftwarepartoftheDirectTorqueControlSystem.Thehardwareincludesarectifiercircuit,invertercircuit,controlcircuit.Rectifiercircuitmakesthree-phaseACintoDC;invertercircuitcomposesofintelligentpowermodule(IPM)PM25RSB120;controlcircuitsincludevoltageandcurrentsamplingcir

6、cuitandspeeddetectioncircuit,inordertorealizedirecttorquecontrolofAsynchronousmoto匚Keywords:asynchronousmotor;directtorquecontrol;spacevectormodulation;digitalsignalprocessor目录1引言11.1交流调速技术的发展与现状11.2直接转矩控制技术的发展与现状21.3本课题研究的内容32异步电机直接转矩控制系统设计42.1异步电动机的数学模型42.1.1异步电动机的三相数学模型42.1.2坐标变换62.1.

7、3异步电机在静止两相正交坐标系屮的动态模型72.2直接转矩控制原理基本理论82.2.1直接转矩控制的基本思想82.2.2理想逆变器的数学模型92.2.3空间电压矢量与定子磁链的关系102.2,4空间电压矢量与电磁转矩的关系112.3直接转矩控制的系统设计112.3.1磁链模型和转矩模型122.3.2磁链调节器设计132.3.3转矩调节器设计132.3.4最优开关表143基于TMS320LF2407处理器的硬件设计163.1系统总结构163.2主电路设计173.3控制电路设计203.3.1DSPTMS320LF2407数字信号处理器介绍20