零电压矢量在PMSM直接转矩控制系统中的应用.pdf

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1、第44卷第9期电力电子技术Vo1．44．No．92010年9月PowerElectronicsSeptember2010零电压矢量在PMSM直接转矩控制系统中的应用李耀华，刘卫国(西北工业大学，自动化学院，陕西西安710072)摘要：分析了零电压矢量在永磁同步电机(PMSM)直接转矩控fiilJ(DTC)系统中的作用，得出了零电压矢量的正确使用规律．并给出了表面式PMSM和内置式PMSMDTC系统在不同开关表控制下的实验结果。理论分析和实验结果表明，错误使用零电压矢量会引起定子磁链圆畸变，且使得运行于制动状态的电机失控。关键词：永磁同步电机；直接

2、转矩控制；零电压矢量中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1000-100X(2010)09-0050-02StudyoftheUseofZeroVoltageVectorsinthePMSMDTCSystemLIYao—hua，LIUWei—guo(NonhwestPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Theefectofzerovoltagevectorsonthepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)directtorquecontr

3、ol(DTC)isstudiedandthecontrolprincipleofzerovoltagevectorsinthePMSMDTCsystemisgiven．TheexperimentalresultsofthesurfacePMSMandinteriorPMSMDTCsystemunderthecontrolofdiferentswitchingtablesaregiven．TheoreticalanalysisandexperimentalresultsshowthatwhenthePMSMoperatesasabrake，zero

4、voltagevectorscannotbeusedinthePMSMDTCsystem．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；directtorquecontrol；zerovoltagevectorsl引言压矢量的方向运动，即有：针对感应电机提出直接转矩控制(DTC)技术，_，s(+1)=()+(

5、i}+1)At(1)根据定子磁链和转矩滞环比较器输出的控制信号和由式(1)可知，当施加零电压矢量时，定子磁链磁链扇区信息，由开关表选择适当的电压矢量实现将保持静止，转子磁链继续运动。由于定子电阻压降对定子

6、磁链和转矩的闭环控制，具有动态响应好，结的存在。施加零电压矢量将缓慢减小定子磁链幅值。构简单，易于实现，且无需转子信息和旋转坐标变换转矩角为定子、转子磁链角位置，之差，等优点。但研究表明感应电机直接转矩系统使用的即6-6c-6,，故施加零电压矢量引起的转矩角变化为：开关表。不能应用于永磁同步电机(PMSM)DTC系(．1}+1)()=At(2)统。只有当表中的零电压矢量被非零电压矢量取代式中：为电机转速。后，PMSMDTC系统才可正常运行，故得到零电压矢由式(2)可知，施加零电压矢量减小转矩角。定量不能应用于PMSMDTC系统的结论．并提出了一子

7、磁链坐标系下，PMSM转矩方程为：种用于不含零电压矢量的开关表【1]。近年来，空间矢[2a／~fLqsin8一(-L)sin冽(3)量调制一直接转矩控制技术拓展到PMSM领域。零电式中：，三为d，q轴电感；为永磁体磁链。压矢量在PMSM空间矢量调制．直接转矩控制系统这里定义k如下：中的应用对零电压矢量不能应用于PMSMDTC系

8、j}=(4)统的传统观点提出了疑问闭。同时，为了实现零电压矢将式(4)代入式(3)可得：量在PMSMDTC系统中的应用．学者们也提出了不同形式的含零电压矢量的开关表。(sin6一sin2~c0sS)(5)厶d因此。研究零电

9、压矢量在PMSMDTC系统中的由于定子磁链幅值变化较小，设施加零电压矢应用对完善DTC理论有着重要的意义．也是此处研量前后，定子磁链幅值保持不变，则k也保持恒定。究的主要内容。由式(2)，(5)可知，施加零电压矢量后，转矩方程为：2零电压矢量的作用，：(in0一ksin0c。)(6)忽略定子电阻压降．定子磁链将沿着所施加电厶d式中：0-,3一~o,at。则施加零电压矢量引起的转矩变化率为：定稿日期：2010—04—06作者简介：李耀华(1980一)，男，陕西汉中人，博士研究生，研等一一(sin&&sin6scino~)-s(insi6ncO。o'

10、-ksinO'cosO')xl0o％(7)究方向为永磁电机控制及新型变频器技术。式中：0=6--1．8o。50零电压矢量在PMSM直接转