间接矩阵变换器供电同步电动机DTC系统设计

电励磁同步电动机(ESM)具有功率因数可调、效率高等优点.间接矩阵变换器具有输电流波形为正弦波、能量双向流通、网侧功率因数可控及换流简单等优点.这里以TMS320F2812DSP为核心,结合电励磁同步电动机直接转矩控制(DTC)的特点,设计了一套功能完善、实时性好的间接矩阵变换器供电ESM DTC系统.实验结果表明,硬...     

矩阵变换器供电同步电动机直接转矩控制研究

基于电压源型逆变器(VSI)电励磁同步电动机(ESM)直接转矩控制(DTC)驱动系统具有快速的转矩动态响应、定子侧功率因数可调等优点,但电网侧功率因数较低.针对ESM提出一种基于矩阵变换器的DTC驱动系统,把矩阵变换器优点和DTC优点完美结合在一起,实现电网侧输入单位功率因数.能量自由双向流动.稳态及动态仿真结果显示新型驱动系统设计是可行的.     

交流电机高性能转矩控制教学内容设计

交流电机高性能转矩控制是交流调速课程讲授的核心,也是学生学习的难点。本文从交流电机产生转矩的物理本质出发,结合转矩和磁链解耦控制特征,全面阐述了交流电机中高性能转矩控制数学模型;基于这些模型分析了当前两种典型的交流电动机高性能转矩控制系统结构,最后给出实验结果。课堂教学结果显示,本文提出的教学内容设计能够使得学生迅速抓住交流电机高性能转矩控制本质,取得了很好的教学效果。     

间接矩阵变换器供电电励磁同步电动机直接转矩控制(DTC)容错运行技术

间接矩阵变换器具有无直流滤波电容、控制策略简洁等优点,获得广泛研究;为了提高其供电的电机驱动系统可靠性及满足不间断运行需要,需要驱动系统具有容错运行功能。本文研究了一种间接矩阵变换器逆变级三相四开关供电电励磁同步电动机直接转矩控制(DTC)容错运行技术。分析研究了间接矩阵变换器容错运行的网侧整流级两种控制策略;结合网侧控制策略对逆变级输出电压矢量进行详细推导。仿真和实验结果证明了控制策略的可行性。     

考虑三次谐波转矩的双五相永磁同步电机串联系统直接转矩控制研究

针对反电动势非正弦的2台五相永磁同步电机串联驱动系统提出一种3次谐波转矩补偿型直接转矩控制策略。首先通过坐标变换建立了考虑3谐波转矩的双五相PMSM串联系统的数学模型,基于电压矢量对转矩的控制关系,分别在2个子空间计算定子磁链增量的期望值;然后根据2台电机定子电压方程,计算出2个平面内电压矢量参考值,并提出一种占空比调制型空间矢量调制算法;最后,通过仿真与实验验证了所提控制算法的可行性。     

五相永磁同步电机缺两相容错型直接转矩控制

为了增强五相永磁同步电机(PMSM)驱动系统的可靠性,以永磁体磁通中含有3次谐波分量的五相凸极式PMSM为研究对象,在无故障数学模型的基础上,针对五相绕组缺两相故障情况,提出了相应的缺两相容错型直接转矩控制(PTC)策略。该策略通过构建五相电机缺两相后的α_1β_1空间电压矢量分布图,基于当前周期的基波磁链信息和基波转矩信息,挑选出下一周期逆变器输出的最优电压矢量。为了实现平滑转矩,基波转矩采用总转矩给定值前馈补偿的方式以抵消电机缺相后3次谐波磁链耦合至α_1β_1空间而产生的转矩脉动。最后通过试验验证了所提控制方案能够在互相电机缺两相故障情况下平稳运行,且能实现正常运行到容错运行的快速切换。     

基于三维及二维空间的六相永磁同步电机DTC

直接转矩控制(DTC)多相电机中零序分量直接影响驱动系统的运行性能,针对六相永磁同步电机(PMSM)提出一种DTC策略。该策略将三维零序空间电压矢量对零序立体空间电流误差控制效果与二维平面中电压矢量对转矩、磁链控制效果相结合,通过合理地选择最优开关表及电压矢量,实现定子磁链、电磁转矩、零序电流的控制。实验结果表明,所提控制策略实现了电磁转矩直接快速控制,同时也实现了零序电流为零控制,有效改善了相电流波形。     

低转矩磁链脉动型电励磁同步电机直接转矩驱动系统的研究

电励磁同步电动机定子电感通常较小,转子阻尼绕组的存在使得电机暂态电感更小。若采用转矩及磁链滞环型直接转矩控制(基本DTC)策略电机电磁转矩及定子磁链脉动较大。针对电励磁同步电动机引入一种空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略。它基于电励磁同步电动机中转矩角控制电磁转矩原理,利用空间电压矢量合成出最佳电压矢量实时补偿定子磁链矢量误差,以达到减小电动机在运行中电磁转矩及定子磁链脉动量之目的,同时又能基本维持开关频率恒定。仿真和实验结果证明,与基本DTC相比较,SVM-DTC电磁转矩和定子磁链脉动大幅度降低;电机起动电流峰值大大减小,稳态电流畸变较小;同时系统能够平稳地由恒转矩区过渡到弱磁区运行。     

永磁同步电机控制系统中变比例系数转矩调节器设计研究

针对转矩角控制型永磁同步电机直接转矩控制系统，文中提出并设计了一种变比例系数转矩PI调节器。为了减小电磁转矩与转矩角非线性关系这一因数给电机电磁转矩动态调节造成的误差，保证转矩在动态过程中准确而快速调节，文中通过对电机电磁转矩控制原理分析，给出转矩PI调节器中比例系数的最优设计方法；为了消除电机电磁一转矩稳态误差及保证系统工作的稳定性，借助系统的小信号模型推导出转矩PI调节器中积分系数设计原则，最后给出的实验结果证明了上述新型转矩PI调节器设计方法的可行性和有效性。     

反电动势非正弦的五相PMSM缺一相容错型DTC

为了提高反电动势非正弦波的五相永磁同步电机直接转矩控制系统的可靠性,在无故障数学模型的基础上,重构缺一相后剩余四相逆变桥输出电压矢量,研究缺一相时基波平面转矩及三次谐波平面电流直接控制策略。在减小电机输出转矩脉动的原则上,采用添加转矩给定前馈补偿的方式,克服了因不解耦而导致的转矩脉动。实验结果表明,该控制策略能够使电机在缺一相下平稳运行,且能由绕组无故障不间断切换到缺相运行。