基于直接转矩控制的异步电机软起动研究

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1、万方数据中图分类号婴2Z三UDC620硕士学位论文学校代码!Q§三3密级公珏基于直接转矩控制的异步电机软起动研究StudyofSoftStartingforInductionMotorBaseonDTC作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：哥IJ指导教师：周艳辉控制科学与工程智能控制信息科学与工程学院袁艳副教授张泰山教授论文答辩日期剧舷止2牟答辩委员会主席鼙碑地中南大学二。一四年四月万方数据论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除

2、了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：压目驻日期：上盟L年』月皿日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究

3、所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：压阮导师签名鞋日期：丝!竺年』月4日万方数据基于直接转矩控制的异步电机软起动研究摘要：直接转矩控制(DirectTorqueControl，DTC)通过控制电磁转矩和磁链的大小来控制电机的起动和运行，它应用于软起动的一大优点是在起动过程中能保证有足够大的转矩支持，而存在的问题一是没有对电流进行控制，二是转矩、磁链脉动大。为了解决这两个问题，本文对直接转矩控制应用于异步电机软起动进行了研究。详细阐述了直接转矩控制的优点和

4、存在的技术问题，建立了三相异步电机的动态数学模型。在此基础上，详细分析了直接转矩控制的工作原理。针对定子磁链观测中的电流模型和电压模型存在的问题，论文将二者的优点结合起来，形成二者的加权模型，既保证了磁链观测的准确性，又不会增加太多的计算量。同时，针对仿真结果中磁链、转矩脉动大的问题，详细分析了其原因。对直接转矩控制的六种起动方法进行了深入研究，给出了仿真结果，分析表明加电流限幅环节的起动方式对电流的控制是最有效的。为了解决磁链和转矩脉动大的问题，论文将离散空间矢量(DiscreteSpaceVectorMo

5、dulation，DSVM)调制技术与DTC相结合，并对传统的DSVM．DTC的开关表进行了优化，得到了全速段的优化开关表，再结合电流控制，实现了DSVM—DTC的软起动控制，仿真结果表明，在计算量没有很大增加的情况下，电流得到了有效的控制，减小了脉动。将空间矢量(SpaceVectorModulation，SVM)调制、模糊控制与带电流控制的DTC相结合，形成了一种新的起动方式。这种方法利用模糊控制的优点，将问题简单化，并且有较强的鲁棒性，SVM技术的应用还实现了开关频率的固定，仿真结果证明了该方法能显著地

6、减少磁链、转矩的脉动，具有一定的推广应用价值。以性能强大的微控制器STM32F4为控制核心，对系统的硬件、软件进行了设计，给出了相关电路图和程序框图。图46幅，表15个，参考文献73篇。关键词：异步电机；软起动；直接转矩控制；模糊控制；离散空间矢量；空间矢量；分类号：TP273万方数据StudyofSoftStartingforInductionMotorBasedonDTCAbstract：Thetechnologyofdirecttorquecontrol(DTC)cancontrolthestartin

7、gandrunningofmotorbyregulatingelectromagnetictorqueandflux．Intheprocessofstarting，DTCCanensuresufficienttorquesupport．However，therearetwoproblems．Oneisnocurrentcontrol，andtheotheristhatthetorqueandfluxripplearelarge．Inordertosolvethesetwoproblems，thisthesis

8、studieshowtoapplyDTCtosoftstartingofinductionmotor．TheadvantagesandtechnicalproblemsofDTCaredescribedindetail．andthedynamicmathematicalmodelofthree．phaseinductionmotorisestablished．Then，theprincipleofD