异步电机直接转矩控制系统改善低速性能的研究

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1、摘要直接转矩控制(DTC)技术是上世纪八十年代中期发展起来的新技术。它是继矢量控制技术之后，与之并行发展的一种新型的高性能的交流调速传动的控制技术。目前该技术己成为交流调速传动中的一个热点，本文正是针对这一技术进行了一些研究。常规的直接转矩控制足基于相电压积分的，因而在低速时对定子电阻变化很敏感，导致磁链观测产生误差，最终影响系统的性能。本文中提出了一种新的直接转矩控制方法，它采用一种完全独立于定子电阻变化的转矩与气隙磁通估计方法。该方法通过测量定子电压三次谐波，计算气隙磁通的三次谐波，换算为气隙磁通实际值，用于直接转矩控制。该方法由于不

2、依赖定子电阻，因而结构简单，在很低的频率下运行，性能也足比较好的。此外，由于该方法实际上并不需要速度反馈，因而只要加以改进，就可以作为一种结构简单、低成本的无速度传感器方案。仿真结果也证明了该方法的正确性和可行性。关键词异步电机，直接转矩控制，三次谐波ABSTRACTDirectTorqueControl(DTC)ofinductionmotors，whichhasbeendevelopedintherecentdecade，isapowerfulcontrolmethodformotordrives．FollowingtheField-

3、OrientedControltechnique，thequickdevelopmentofDTCmakesitselfanewhighperformanceACdrivingtechniqueparallelingtotheField-OrientedContr01．Nowithasbeenanactivefield．Someproblemsofitarediscussedinthisthesis．Basedontheintegrationofthephasevoltages，conventionalDTCschemeisverysen

4、sitivetostatorresistancevariationsduringlow-speedoperations．Insuchsituationsanincorrectstatorresistancevaluecausesabadestimationofthestatorfluxandconsequentlypoorcontrolperformances．Anewschemeispresentedinthisthesis，whichisbasedonanestimationofthetorqueandtheair-gapfluxfu

5、llyindependentfromstatorresistancevariations．First，thisschemeestimatesthethirdharmoniccomponentoftheair-gapfluxfromthestatorthirdharmonicvoltage；thenestimatestheair-gapfluxfromthethirdharmoniccomponentoftheair-gapfluxandusestheair-gapfluxintheDTCsystem．Beingunaffectedbyst

6、atorresistance，thesystemisrelativelysimpleandallowstoperformnear-zerospeedoperations，andtheperformanceisstillgood．Inaddition，inthisscheme，informationofmotospeedisnotrequired，SOasimpleandlost-costpositionsensorlesscontrolschemCanbeeasilyachieved．Simulationresuksareshowntoc

7、onfirmtheconsistenceandcorrectnessoftheproposedtechnique．KEYWORDSinductionmotor,DirectTorqueControl(DTC)，thirdharmonicⅡ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

8、者签名：童塾建日期：逝年一￡月丝日关于学位论文使用授权说明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，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