感应电动机直接转矩控制系统的性能改善

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1、第4锩(总第嗍14嗍期)(EXPLOSION-PROOFELECTRICMACHINE)防爆电机感应电动机直接转矩控制系统的性能改善、蒋晏强华南理工大学电力学院，广东广州(510640)摘要针对感应电动机直接转机控制系统工作原理，分析了感应电动机直接转矩控制系统转矩脉动大的原因，对感应电动机的电压表进行了改进。并利用Matlab／Simulink软件对感应电动机直接转矩控制系统改进前后进行了建模和仿真。关键词感应电动机；直接转矩控制；转子磁链角中图分类号TM301．2文献标识码A文章编号1008-7281(2009)04-0017-04Im

2、provementonPerformanceoftheDirectTorqueControlSystemofInductionMotorjgYanqiangAbstractBasedontheworkingprincipleofdirecttorquecontrolsystemofinductionmotor-thereasonoflargetorquerippleisanalyzedandthevoltagetableofmotorisim·proved．nlemodelingandsimulationarecarriedoutforth

3、econtrolsysteminpre-andpost·improvementbyMatlab／Simulinksoftware．KeywordsInductionmotor；directtorquecontrol；rotorfluxlinkageangle磁链的模值减小了但是转矩角增加了，此时就不0引言能直接说电压矢量是否增加电磁转矩了。直接转矩控制技术是在上世纪80年代中期继矢量控制技术之后发展起来的一种电动机变频调速技术。该控制方法把定子磁链和电磁转矩与反馈的实际检测值的偏差输入到滞环比较器，然后根据滞环比较器的输出确定该控制周期逆变

4、器的开关状态。在滞环比较器的作用下电磁转矩总是处于增加或减小状态，从而导致转矩始终在给图1舒作用前后磁链位置定值上下快速波动。1感应电动机的数学模型传统观点认为在施加一个电压矢量时，增加定子磁链和转子磁链之间的转矩夹角就是增加转假设感应电动机的磁路线性且不考虑磁路饱矩，但是这样有可能使电压矢量的作用是减小定和，忽略电动机中的涡流损耗和磁滞损耗，得到感子磁链的幅值，将使此电压矢量最终对转矩的影应电动机在定子坐标系下的数学模型为H响就不那么显而易见了。针对这种情况下如何选=p×i(1)择电压矢量是本文研究的重点。=Lsi，+Li=(L+)i+L

5、i，(2)为简单起见，采用六边形定子磁链控制技术，如图1所示。设此时感应电动机逆时针方向旋转=Li，+Li，=(L+L)i，+Li。(3)为正，当定子磁链在第一区间时，定子磁链与，=pIIIlsin(Os+Or)(4)第一区间下边界的夹角为Os，转子磁链与第一区lr间下边界的夹角为0我们选用电压矢量作式中，一电磁转矩；、一定子磁链和转子磁用于定子绕组。则在的作用下定子磁链由链；p一极对数；L、L，一定子和转子电感；L—互变为，转子磁链由变为，为与感；、一定子和转子电流；、Or一定子磁链和转之间的夹角，为与之间的夹角，定子子磁链矢量相对于一固

6、定轴的空间电角度；t一17爆也机(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第44卷200(期)．定子瞬态电感，且L。L一／L。p2直接转矩控制的实质(9)用式(9)减去式(4)再除以式(4)可得由式(2)和式(3)可得==去(一)(5)sin(0，+0)sin(120。一0一)、式中，or=1一，。将式(5)i，代人下面的转子电压矢量方程0=R+警(6)可得图2忽略转子角度变化时磁链位置+(吉一，)=㈩式(7)表明在定子磁链矢量作用下，转子磁链矢量的动态响应具有一阶滞后特性。当定子磁链矢量发生变化时，转子磁链矢量的变化

7、总是要滞后定子磁链矢量的变化。如果在动态控制中，只要控制的响应时间比转子时间常数快得多，那图3母作用前后磁链关系图么在这短暂的过程中就可以认为转子磁链矢量是由于对于施加的电压矢量不可能使不变的，进而只要保持定子磁链的幅值不变，通过+大于180。，并且从图3上可以看出电压改变就可以迅速地改变和控制电磁转矩，这就矢量使+小于120~，且大于0。，小于是感应电动机直接转矩控制的实质。180。，则由式(10)可知在处于图3所示的情况时，3不合理电压矢量的分析及其解决当转子磁链位置角0。

8、。