显著改善异步电机动态性能磁链观测方法

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1、ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．9电气传动2013年第43卷第9期显著改善异步电机动态性能的磁链观测方法李策，王京，张永康(北京科技大学台金工程研究院，北京100083)摘要：为了改善传统DTC系统中电压模型定子磁链观测器的动态性能差的问题，针对传统观测器存在的直流偏移和初始相位积分误差问题，提出了一种能显著改善异步电机动态性能的定子磁链观测方法。该方法采用正交反馈补偿定子磁链，通过检测反电动势和磁链的正交度自动补偿定子磁链，以获得磁链的精确观测。这种新的定子磁链观测方法相对于传统方法显著改善了其动态性能，能够快速精确地跟踪磁链的变化，保证了异步电动机直接转

2、矩的可靠实施。为进一步验证新的磁链观测器的有效性，建立了感应电机DTC系统的仿真平台，大量的仿真和实验结果也验证了它的优良性能。关键词：直接转矩控制；定子磁链观测器；异步电动机；动态性能中图分类号：TM343．2文献标识码：AFluxEstimationMethodtoImprovetheDynamicPerformanceofAsynchronousMotorObviouslyUCe，WANGJing，ZHANGYong-kang(MetallurgyEngineeringResearchInstitute，Unive~ityofScienceandTechnologyBeg

3、，Belting100083，China)Abstract：InordertoimprovethepoordynamicperformanceofthetraditionalDTCsystemstatorfluxobserverinvoltagemodel，inviewoftheexistenceofinitialvalueproblemsandDCshiftsofthetraditionalfluxobserver，akindofstatorfluxestimationmethodwhichcanimprovethedynamicperformanceoftheasynchr

4、onousmotorwasproposed．Inordertogetaccurateobservationoftheflux，thismethodusesorthogonalfeedbackasstatorfluxcompensationandcompensatesstatorfluxautomaticallyonthebasisoftheorthogonaldegreeofEMFandflux．Thisnewstatorfluxestimationmethodcanimprovedynamicperformance，trackthechangeofthefluxquickly

5、andaccuratelyandensurereliableimplementationoftheasynchronousmotorDTC．AninductionmotorDTCsystemwagbuiltinordertoverifytheefectivenessofnewfluxestimation．Lotsofsimulationandexperimentalresultsdemonstratethatthenewmethodisvalidandhasgoodperformance．Keywords：directtorquecontrol(DTC)；statorfluxe

6、stimation；asynchronousmotor；dynamicperformance问题，许多学者提出了解决这一问题的不同做1引言法。文献[4]交换了低通滤波和补偿环节顺序，异步电机直接转矩控制n中定子磁链的观测其思想是把补偿环节提前，通过提前预测误差直起到至关重要的作用，它影响控制系统的动静态接补偿反电动势，但是这种交换低通滤波和补偿性能。能否对定子磁链的幅值和相位进行准确环节顺序的做法，没有理论依据，而实际效果也的动态观测，是决定直接转矩控制成败的一个关显示实用性不强。文献[5]采用一阶低通滤波和键因素。高通滤波级联的方式进行磁链观测，并有两轴磁基于实用性和简便性的

7、考虑，目前应用最广链的互相补偿，这种方法有理论依据，但是系统泛的是电压模型下的删测方法】。该方法结中参数只适合稳态的情况下，对于动态过程并不构简单，易于实现，但是由于采用了纯积分环节，适用，无法进行实时的调节。文献[6]利用三级初始相位积分误差和直流分量引起的直流偏置一阶低通滤波器的级联观测磁链，并加入实时的误差是不可避免的b。针对初始值和直流偏置的动态补偿，这种方法确实能够抑制直流偏移和初基金项目：国家科技支撑计划课题资助项目(2012BAF09B04)作者简介：李策(1987一)，男，在