无刷直流电机直接转矩控制系统仿真研究

《无刷直流电机直接转矩控制系统仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com无刷直流电机直接转矩控制系统仿真研究宫殿强无刷直流电机直接转矩控制系统仿真研究宫殿强(大同大学煤炭工程学院电气工程系山西大同，037003)摘要：从无刷直流电机的基本结构出发，联系直接转矩控制理论，提出了改进型无刷直流电机直接转矩控制系统，在对系统的基本原理和组成部分进行充分分析的基础上，利用Matlab／simunnk建立了无刷直流电机直接转矩控制系统的软件模型。仿真结果表明改进型直接转矩控制系统具有良好的动静态性能。关键词：直接转矩控制；无刷直流电机；Matlab／simul

2、inkAbstract：Inthispape~thebasicstructureofthebrushlessDCmotorstarting，contactingtheDirectTorqueControl，itdeducedimprovedbrushlessDCmotordirecttorquecontrolsystem．TheimprovedbrushlessDCmotordirecttorquecontrolsystem’Ssoftwaremodelbasedfullanalysisofdirecttorque

3、controlprinciplesandcomponents，waspresentedbymeansofMatlab

4、Simulinksoftware．Thesimulationresultsshowedthattheimproveddirecttorquecontrolhadfavourabledynamicsandstatics．Keywords：DirecttorquecontrolBrushlessDCmotorMatlab／Simulink中图分类号：TP273文献标示码：A文章编号：1001-9227(

5、2012)-06—0044—020引言位置传感器起到了电刷的作用，电力电子开关逆变器起到了换直接转矩控制技术是20世纪8o年代中期发展起来的新技向器的作用，即起到了电子换向的作用。术。它是继矢量变换控制技术之后，与之并行发展的一种新型的高性能的交流调速传动控制技术。本文针对其主要控制对象电动机转矩提出了相应的控制方法，并对系统的动静态性能进直流电源k-H⋯机本体}_行了直观的仿真分析，为算法进一步改进和控制系统的升级提供了依据。1无刷直流电机的基本结构喜图1中虚线框内为无刷直流电机原理框图。无刷直流电机是由电动机本

6、体、位置传感器和电子换相器三部分组成的“电动机系统”。电机本体在结构上与永磁电动机相似，但没有笼图1无刷直流电机原理框图型绕组，其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相)，转子由永久磁钢按一定的极对数(2p=2，4⋯)组成。当定子绕组的某一2无刷直流电机直接转矩控制的仿真相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作改进型无刷直流电机直接转矩控制原理图如图2所示。用而产生转矩，驱动转子旋转，由位置传感器提供电机转子磁钢位置信号，在控制器中经过逻辑处理产生PWM信号，经过驱动电路，以一定的顺序触发逆变器中的功

7、率开关，使电源的功率以一定的逻辑关系分配给电机的各相绕组，使定子各相绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。无刷直流电机运行是通过逆变器随转子不同位置而相应改变其不同触发状态的，使电源的功率以一定的逻辑关系分配给图2改进型直接转矩控制原理图电机的各相绕组，从而使电机产生持续不断的转矩，而各相绕该控制系统由三部分组成：组导通的顺序和时间主要取决于转子磁钢位置信号。电机中的(1)位置输出模块；(2)逻辑换相模块；收稿El期：2Ol2-09—08(3)逆变器模块。作者简介：宫殿强(1982．4一

8、)，男，山西应县人，硕士研2．1位置输出模块究生，工学硕士，现任大同大学煤炭工程学院电气工程系助转子位置输出可由~atlab中的rem0函数来实现，其中教，主要从事电气控制与电机方面的教学研究工作。·44·学兔兔www.xuetutu.com《自动化与仪器仪表》2012年第6期(总第164期)Theta为电机转过的电角度。仿真模型如图3所示。图3转子位置输出模块2．2逻辑换相模块该模块输入为转子位置信号，输出为相对应的三相端电压信号，其中转子位置信号用来判断电机所处的运行阶段。模块仿真如图4所示。图5逆变器模块。～

9、一一(a)转矩波形(b)转速波形■图6负载电机仿真结果4结论仿真结果表明，改进型的直接转矩控制系统能够很好的抑制无刷直流电机的转矩脉动，具有良好的动静态性能，从而验证了直接转矩控制系统的可行性与有效性。图4逻辑换相模块参考文献2．3逆变器模块[1]李广伟．无刷直流电机的直接转矩控制研究[D]．山西：太原科技这里用PSB模块中的IGBT和Diode构成逆变电路