電磁式同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究.pdf

1、與永磁同步電機(jī)相比，電磁式同步電機(jī)由于轉(zhuǎn)子通過(guò)勵(lì)磁線圈勵(lì)磁，具有容量大，效率和功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，所以電磁式同步電機(jī)的調(diào)速在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域具有重要地位。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量變換控制之后又一種高性能交流控制方式，近年來(lái)，直接轉(zhuǎn)矩控制思想逐漸應(yīng)用到了電磁式同步電機(jī)。而電磁式同步電機(jī)應(yīng)用直接轉(zhuǎn)矩控制方案較永磁同步電機(jī)實(shí)現(xiàn)方案相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于電機(jī)結(jié)構(gòu)上的不同，在直接轉(zhuǎn)矩控制中，電磁式同步電機(jī)的定子磁鏈幅值給定將不受轉(zhuǎn)子磁鏈大小的限制，始終能

2、保證轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩角變化的同向關(guān)系；該控制方案直接對(duì)定子磁鏈進(jìn)行控制，從電機(jī)磁鏈中可獲知電機(jī)轉(zhuǎn)速信息，系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器運(yùn)行等。所以，開(kāi)展對(duì)電磁式同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究是十分有價(jià)值的。本文在電磁式同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的無(wú)速度傳感器的設(shè)計(jì)、低速性能的提高以及系統(tǒng)高性能數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并實(shí)現(xiàn)了無(wú)速度傳感器的電磁式同步電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 在分析傳統(tǒng)DTC的固有缺陷的基礎(chǔ)上，采用新型的逆變器

3、控制方法，即矢量細(xì)分DTC技術(shù)，并與空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)(SVPWM)相結(jié)合，通過(guò)在一個(gè)控制周期內(nèi)發(fā)多個(gè)電壓矢量來(lái)逼近目標(biāo)電壓矢量，進(jìn)而減少了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。同時(shí)，進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化開(kāi)關(guān)表，使用磁鏈和轉(zhuǎn)矩的雙層滯環(huán)控制方案。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述方法在保留傳統(tǒng)DTC動(dòng)態(tài)性能的情況下，提高了電機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩，并減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 研究采用高頻注入法的無(wú)傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，通過(guò)注入特定的高頻信號(hào)來(lái)追蹤電機(jī)轉(zhuǎn)子的空間凸極效應(yīng)，以此得到轉(zhuǎn)子位置