直接轉(zhuǎn)矩控制中轉(zhuǎn)矩脈動最小化研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制(簡稱DTC)以其優(yōu)良的動靜態(tài)性能，成為當(dāng)前變頻器市場發(fā)展的主流。國外目前在直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器的研制方面已經(jīng)趨于成熟，而國內(nèi)還處于起步階段，未見其成熟產(chǎn)品。另外，傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制由于低速時轉(zhuǎn)矩脈動過大、電流畸變嚴(yán)重以及開關(guān)頻率變化快等問題，制約了它的發(fā)展。針對這些，本文開展工作如下：
　　 (1)闡述了異步電動機的數(shù)學(xué)模型和逆變器的控制原理，分析了圓形磁鏈DTC系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，詳細(xì)論述了圓形磁鏈DTC方法的磁鏈和轉(zhuǎn)矩

2、控制原理以及開關(guān)矢量的選擇。
　　 (2)分析了產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的原因和危害，在傳統(tǒng)六區(qū)間DTC的基礎(chǔ)上從兩方面對系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)：一方面將傳統(tǒng)六區(qū)間圓形磁鏈細(xì)分為十二區(qū)間并得出了開關(guān)矢量表；另一方面使用N.R.NIdris提出的恒定開關(guān)頻率控制器以取代傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器，建立了恒定開關(guān)頻率十二區(qū)間DTC的仿真模型。分別對高速、低速時的六區(qū)間DTC和恒頻十二區(qū)間DTC進(jìn)行了仿真對比實驗。仿真結(jié)果表明其磁鏈軌為圓形，與傳統(tǒng)六區(qū)間DTC相

3、比能有效改善定子電流畸變，減小轉(zhuǎn)矩脈動。
　　 (3)根據(jù)仿真方法和結(jié)果，設(shè)計了整個系統(tǒng)硬件電路，其中主功率電路沿用清華大學(xué)電機實驗平臺的主功率板，控制電路采用新型DSP浮點芯片TMS320F28335作為控制核心，重新設(shè)計了采樣和信號調(diào)理電路，通過帶電調(diào)試證實了電路設(shè)計的合理性。
　　 (4)論文介紹了控制系統(tǒng)軟件流程和各個模塊的程序?qū)崿F(xiàn)，軟件采用C語言編程，在CCS3.3環(huán)境下實現(xiàn)了電流、電壓采樣，轉(zhuǎn)速檢測，磁鏈和轉(zhuǎn)