三相感应电机svm-dtc系统

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1、ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．5电气传动2015年第45卷第5期三相感应电机SVM—DTC系统刘健楠，马西庚，孔鹏，李香香(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东东营257061)摘要：传统的三相感应电动机直接转矩控制(DTC)方案中由于使用了滞环比较器与开关选择表，使得逆变器开关频率不固定，并会造成电机输出转矩脉动过大的问题。针对上述问题，引入了一种基于定子磁链定向的空间矢量调制(SVM)直接转矩控制方案，并对参考电压矢量采用了5段式合成方案。最后，通过Matlab／Simulink组件对系统进行建模仿真，并分别与传统直接转矩控制

2、系统和基于12扇区划分的直接转矩控制系统进行了对比。结果表明，该系统能够克服直接转矩控制系统的固有缺点，有效降低电机转矩与定子磁链的脉动。关键词：感应电机；直接转矩控制；空间矢量调制；5段式合成中图分类号：TP391．9文献标识码：AThree—phaseInductionMotorSVM-DTCSystemLIUJian—nan，MAXi—geng，KONGPeng，LIXiang—xiang(CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUnwe~i@ofPetroleum，Dongying257061，Sh

3、andong，China)Abstract：Usinghysteresiscomparatorsandswitch—table，drawbackslikevariableswitchingfrequencyandlargetorqueripplearecausedintheconventionalthree—phaseinductionmotordirecttorquecontrol(DTC)system．Inthiscase，aspacevectormodulation(SVM)DTCsystembasedonstatorfluxorientationusi

4、ngfive．sectionsynthesisschemeforthereferencevoltagevectorwasproposed．Finally，thesystemwascomparedwiththeconventionalDTCsystemandthesystembasedon12一sectorbysimul~ionthroughMatlab／Simulink．TheresultsshowthatthesystemcanovercometheshortcomingsinconventionalDTCsystemandreducesthetorquea

5、ndstatorfluxtippleeffectively．Keywords：inductionmotor；directtorquecontrol；spacevectormodulation；five—sectionsynthesis显然造成了逆变开关频率的不固定，会产生大量1引言电磁干扰，同时影响散热n。另外，传统直接转矩直接转矩控制技术能够取得很高的转矩控控制系统还采用开关选择表进行最优电压矢量制性能，在交流传动系统中得到了广泛的应用。的选择，而这正是其控制电机输出转矩脉动过大其独特的零速满转矩输出特性以及对速度传感的主要原因。有学者将传统磁链轨迹的6扇区

6、细器依赖性低的特点使其成为挖掘机、网电修井机分为l2个扇区，通过工作矢量在转矩调节作用效等大型机电设备的首选技术方案。果上的差异对转矩调节信号进一步划分，增加了传统的直接转矩控制系统包含两个滞环比控制余地乜。这种方法可以适当降低转矩脉动，较器，将电机转矩、定子磁链的给定值与实际值但其本质仍是基于开关选择表的控制，优化能力之差限定在滞环范围内，逆变器只有在差值达到有限。在此基础之上，还有学者提出使用模糊控滞环比较器容差上下限时开关状态才会改变，这制技术的策略。此方案可以进一步优化转矩脉作者简介：刘健楠(1990-)，男，硕士研究生，Emaihljn1990@12

7、6．corn21电气传动2015年第45卷第5期刘健楠，等：三相感应电机SVM—DTC系统动，但仍是以开关选择表为基础，另外，模糊控制案，通过磁链、转矩的实际值与给定值之差直接器结构复杂，为实际应用增加了难度]。得到参考电压矢量，从而能够实现电压与转矩的针对上述问题，本文引入了一种基于空间矢精确补偿，其结构如图2所示。量调制的三相感应电机直接转矩控制系统。该系统摒弃了传统的滞环控制器与开关选择表，代之以2个PI调节器及1个SVPWM发生器，控制过程中无需查表，可由基本电压矢量合成任意所需矢量，有效地对转矩与定子磁链同时调节。所I。李薹需矢量的合成采用5段式合成

8、方式，在确保了直接转矩控制优秀性能的前