基于直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的變頻器在起重機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電子元器件的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用，而如何獲得更好的控制策略，使起重機(jī)獲得更好的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和精準(zhǔn)的控制，則需要更好的變頻器控制策略。直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)是上世紀(jì)80年代興起的一種新的電機(jī)調(diào)速技術(shù)，與傳統(tǒng)的矢量控制(VC)技術(shù)相比，基于直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)的交流變頻調(diào)速技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)魯棒性與快速性等特點(diǎn)。將直接轉(zhuǎn)矩技術(shù)應(yīng)用于三相感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速，提高其能量利用效率和快速響應(yīng)，具有分外重要的意義。目前科技的快速

2、進(jìn)步和社會(huì)的高速發(fā)展使得人民對(duì)生活中的各種產(chǎn)品提出了新的要求，而感應(yīng)電機(jī)則廣泛應(yīng)用于我們的生活當(dāng)中，因此感應(yīng)電機(jī)的性能和控制方式顯的尤其重要，直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)是繼矢量控制后另一種有跨時(shí)代意義的電機(jī)控制方式，其控制方式簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，對(duì)電機(jī)參數(shù)依賴(lài)不強(qiáng)，然而傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大。
　　本文首先分析了起重機(jī)采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的變頻器調(diào)速工作基本原理，然后對(duì)起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行建模

3、，其中首先介紹了起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速在三種不同轉(zhuǎn)速坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型:兩相任意速旋轉(zhuǎn)、兩相靜止和兩相同步轉(zhuǎn)速。然后闡述了用于起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速定子磁鏈估計(jì)的u-i模型、i-n模型、u-n模型等3種基本模型，然后再對(duì)電壓空間矢量的選取原則進(jìn)行了討論，分析了電壓空間矢量對(duì)定子磁鏈幅值和電磁轉(zhuǎn)矩的影響，最后基于Matlab/Simulink起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真平臺(tái)進(jìn)行了起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的建模和起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真，搭建了一個(gè)直接轉(zhuǎn)矩控制

4、系統(tǒng)，并對(duì)交流牽引電機(jī)額定工況點(diǎn)的運(yùn)行性能進(jìn)行了起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真，對(duì)起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在各工況段的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了校核，起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真結(jié)果表明建立的Matlab/simulink模型得到的起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真數(shù)據(jù)與labview軟件得到的數(shù)據(jù)基本吻合，變化趨勢(shì)一致，電機(jī)響應(yīng)速度較快，能量利用率較高，驗(yàn)證了起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真模型的正確性和有效性，同時(shí)也驗(yàn)證了起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)原理的正確性和有效性。

5、　　本文主要做了下面幾項(xiàng)工作:
　　1)詳細(xì)的闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的基本原理，在simulink平臺(tái)上建立其控制策略并對(duì)起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速進(jìn)行仿真，分析了感應(yīng)電機(jī)空載啟動(dòng)，負(fù)載啟動(dòng)，和負(fù)載突變時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。模擬了起重機(jī)實(shí)際工作的各種工況，使實(shí)驗(yàn)更具有應(yīng)用意義。
　　2)在labview平臺(tái)上搭建直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)策略，并完成了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。
　　從simulink起重機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速仿真的結(jié)果來(lái)看，在這