直接转矩控制定子磁链观测新方法.pdf

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1、第44卷第11期电力电子技术Vo1．44．No．1l2010年11月PowetElectronicsNovember2010直接转矩控制定子磁链观测新方法岳舟，谭甲凡(湖南人文科技学院，通信与控制工程系，湖南娄底417001)摘要：直接转矩控制中定子磁链的观测极为重要，目前主要采用u—i模型来计算磁链。由于u—i模型与定子电阻有关，在低速时定子电阻压降影响了磁链的观测精度，严重时会导致控制系统失灵。这里从电机数学模型出发，推导出新的磁链计算公式，该公式不含有定子电阻参数，并通过Madab仿真研究和样机实验验证了该方法的正确性和可行性。关键词：直接转矩控制；定子磁链

2、；感应电机中图分类号：TM301．2文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2010)11—0060—02TheNewMethodofStatorFluxObservationintheDirectTorqueControlYUEZhou．TANJia．fan(HunanUniversityofHumanitiesandScienceandTechnology，Loudi417001，China)Abstract：Statorfluxobservationisveryimportantinthedirecttorquecontro1．Atpresent．it’

3、ScommontousetheⅡ一modeltocalculatetheflux．The／／,．imodelisrelatedtostatorresistance．whenlowspeedthestatorresistancevoltagedrophasafectedthestatorfluxobservationprecision．Seriousitwillleadtocontrolsystemfailure．Anewfluxcalcula—tionformulawithoutstatorresistanceparametersisproposedfrommot

4、ormathematicalmode1．Andthefeasibilityofthismethodisconfirmedwitl】Matlabsimulationandexperimentalprototypetoobservethestatorflux．Keywords：directtorquecontrol；statorflux；inductionmotorFoundationProject：SupportedbyEducationDepartmentProgramofHunanProvince(No．10C0832)1引言依赖性较强，同时还需精确的测量角速度

5、。也有方法将“．i模型与i-n模型结合起来，但同样存在结当前高性能调速技术主要有矢量控制和直接构复杂，对参数依赖性强的问题。转矩控制(DirectTorqueControl，简称DTC)技术。这里从电机的数学模型出发．推导出一种不DTC技术是Depenbrock在20世纪80年代提出依赖于电机定子电阻参数的磁链观测方法。详细的，是继矢量控制后又一高性能调速技术llj。在推导了该方法的数学公式，并用Matlab软件对该DTC中定子磁链的观测是基础，若磁链观测不准模型进行了仿真分析确极有可能导致出现错误的开关量信号．从而输出错误的电压空间矢量，使转矩、转速脉动较大，2

6、直接转矩控制基本原理系统不稳定，严重时可使系统失控。DTC采用双闭环控制．控制框图如图1所示。如何实现对定子磁链的准确观测成为目前的一个研究热点【2]。采用的主要方法有u—i模型、i-n模型等『31。．i模型只依赖电机定子电阻这一个因磊西II1素，在低速时，定子电阻压降项会很突出．导致磁磁链计算链幅值明显减少，影响磁链观测精度。同时由纯积转矩计算分环节带来的直流偏置误差会使定子磁链幅值产电机生交流分量．增加定子磁链圆形和转矩脉动，产生电机振动噪声I4J。i-n模型结构复杂，对转子参数的图1DTC框图内环为磁链、转矩调节，均采用滞环控制。电基金项目：湖南省教育厅资助

7、项目(10C0832)压、电流信号经磁链、转矩计算模块得到，信定稿日期：2010—07～02作者简介：岳舟(1982一)，男，湖南邵阳人，硕士，讲师号，并与给定信号，一起送到磁链、转矩控研究方向为电力电子与电力传动。制单元。经磁链、转矩控制单元及磁链位置单元出60直接转矩控制定子磁链观测新方法来的信号．一起送到开关选择单元得到逆变器开●关信号，从而得到电机所需电压。外环为转速调节，转速信号经速度PI调节得到转矩给定信号。，s日3磁链观测1s3．1H—i磁链观测模型图4转子磁链与定子电流之间的矢量图在DTC中，定子磁链的观测是极其重要的，由上式推出的一个表达式：目前

8、大多数采用