基于矩阵式变换器的异步电机直接转矩控制策略研究

文章研究了一种基于矩阵式变换器的异步电机控制策略,分析了异步电机的直接转矩控制方法和矩阵式变换器的空间矢量调制,研究了直接转矩控制方案中,矩阵式变换器矢量电压的选择。这一控制策略同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电机的直接转矩控制。仿真和实验结果表明:采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因素。     

矩阵变换器的异步电机直接转矩控制

研究了一种适用于矩阵变换器供电的异步电机调速系统组合控制策略.同时实现了矩阵变换器的空间矢量调制和异步电机的定子磁场定向直接转矩控制(DTC).通过Matlab软件仿真和电力电子实验平台上的试验结果表明,采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因数.     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩预测控制

针对传统矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)中异步电机直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)系统的矢量开关表设计复杂,开关频率不固定的缺点,引入预测DTC策略.通过定子磁链误差和转矩误差计算出定子电压矢量控制指令,使该误差在下一周期趋于零,然后利用MC空间矢量调制技术合成该矢量,以实现对MC的控制.建立了基于预测控制的实验系统,并与矢量控制进行了比较实验,结果表明将预测DTC应用到MC供电的调速系统中是可行的,既保持了DTC控制的快速响应特性,又有与矢量控制相同甚至更优的低频稳态运行性能.     

矩阵变换器在异步电机直接转矩控制中的应用

在异步电机直接转矩控制系统中,采用矩阵变换器供电既能实现直接转矩控制的效果,并且还具有矩阵变换器的优点。实现了将矩阵式变换器的空间矢量调制与异步电机基于定子磁场定向的直接转矩控制技术相结合。该控制方式将矩阵式变换器的良好性能和直接转矩控制的优点结合在一起,实现了异步电动机较好的调控性能,提高了交流调速性能并满足节能要求。仿真结果表明:使用该控制策略的调速系统在加减速运行和负载转矩变化等场合均具有良好的动静态性能,为实际研究和设计提供了方便。     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩控制研究

为了降低谐波污染,实现异步电动机的高性能控制,提出了一种基于矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)供电的异步电动机器直接转矩控制(DTC)系统和控制方法。基于电机控制专用DSP芯片TMS320LF2812A研发了一套矩阵变换器的交流电动机DTC试验系统。实验得到了较为理想的结果,验证了其可行性。     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩控制系统研究

结合矩阵变换器双空间矢量调制策略和异步电机直接转矩控制技术,提出将离散空间矢量调制技术与与矩阵变换器结合的直接转矩控制系统方案.该方案可以获得更多可供选择的电压矢量,提高系统的控制性能.用Matlab/Simulink构建了系统模型,给出了仿真结果.结果表明,该系统运行稳定,具有优良的动静态性能.     

双级矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制

在深入分析双级矩阵变换器整流级调制算法和逆变级直接转矩控制策略的基础上,提出了采用双级矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制的策略。换流方式采用零电流换流的思想,即整流级换流前后,在逆变级插入零开关状态,可以保证整流级的零电流换流。此控制策略结合了双级矩阵变换器和直接转矩控制的优点,功率因数可调且具有良好的动静态性能。仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性,表明该策略具有与直流调速系统相媲美的调速性能。     

基于双级矩阵变换器供电的直接转矩控制系统仿真研究

在矩阵变换器虚拟直流环节的思想上,给出了双级矩阵变换器的电路拓扑,仿真研究了双级矩阵变换器的双空间矢量调制策略.根据双空间矢量调制的缺点.提出了逆变环节采用直接转矩控制,整流环节控制输入电流矢量或直流母线电压来实现输入功率因数校正或提高电机系统性能的双级矩阵变换器供电的直接转矩控制系统.对整流环节采用空间矢量调制时的直接转矩控制系统进行了仿真研究,在分析转矩脉动的基础上给出了一种输入功率因数滞环比较的闭环控制方法.对直流母线在高、中、低范围内的直接转矩控制系统进行了仿真研究,分析了直流母线电压在不同范围内的系统性能,并由此给出一种通过控制直流母线电压范围来提高系统性能的控制方法.仿真结果表明这种方法兼顾了直流母线在高电压范围内动态性能好和在低电压范围内因离散化引起的转矩脉动较小的优点,并使用中电压范围减小了因直接转矩控制失效引起的不合理转矩脉动,从而提高了系统的动、静态性能.     

矩阵变换器供电的直接转矩控制系统研究

针对矩阵变换器空间矢量调制策略对输入电压敏感的问题,分析了输入电压畸变对矩阵变换器输出电压的影响。基于直接转矩控制理论和电机转矩方程,证明了矩阵变换器供电的直接转矩控制系统的可行性,研究了矩阵变换器电压矢量幅值对直接转矩控制系统性能的影响。理论分析和仿真结果表明：矩阵变换器供电的直接转矩系统动态性能好,转矩脉动较小,对输入电压畸变具有一定的抑制作用。     

一种改进的空间矢量调制的异步电机直接转矩控制系统

传统的异步电机直接转矩控制具有控制结构简单、控制手段直接、转矩响应迅速等优点,但是由于是由两个滞环比较器选择开关矢量,带来了开关频率不固定、转矩和磁链脉动大的不足。因此提出了一种改进的基于空间矢量调制的直接转矩控制方法,在保持传统方法结构简单、转矩响应迅速等优点的同时,极大地减小了转矩和磁链的脉动。     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩模糊控制

由矩阵变换器驱动的异步电机直接转矩控制(DTC)会导致较大的转矩脉动,只适用于调速要求不高的场合.为了减小转矩脉动,提出了一种模糊控制方法,采用模糊控制器来优化选择电压矢量.MATLAB仿真结果显示直接转矩模糊控制(DTFC)比传统的DTC转矩脉动小,磁链和转矩的综合性能都有所改善,证明了该方法的有效性.     

High Performance Control of Matrix Converter Fed Induction Motor Drive System

I Introduction Matrix converter(MC)is a modern energyconversion device that has been developed over the lastthree decades[1~5].Matrix converter fed motor drive issuperiorto pulse width modulation(PWM)inverter drivessince it provides bi-directional power f…     

基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统

研究了一种基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统,该系统将矩阵变换器的优点与交流电机矢量控制的优点相结合,实现了感应电机的高性能调速.调速系统的控制策略由两大部分组成,即矩阵变换器的间接空间矢量调制策略和感应电机按转子磁场定向的双闭环矢量控制策略.为有效控制感应电机的定子电流,双闭环矢量控制策略中采用了一种基于反馈解耦及补偿的电流环控制策略,可对转矩电流和励磁电流进行有效解耦和准确调节.实验证明了控制策略的可行性和有效性.     

基于矩阵变换器供电的感应电机DTC系统仿真研究

对于矩阵变换器供电的电机系统,空间矢量调制法只能实现简单的开环VVVF控制且对输入电压抗干扰性能差.基于矩阵变换器开关状态的分析,把矩阵变换器视为直流母线电压为输入线电压的电压源逆变器,并通过仿真实验,验证了矩阵变换器供电的感应电机直接转矩控制系统的可行性.通过对矩阵变换器输入线电压为高、中、低3种情况下直接转矩控制转矩脉动的分析,得出了一种有效减小转矩脉动的控制方法.输入电压非正常下的仿真结果表明矩阵变换器供电的感应电机直接转矩控制系统对输入电压具有较强的鲁棒性.     

基于磁场定向的矩阵变换器驱动感应电机变结构直接转矩控制

提出一种新型的基于磁场定向的矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制方法,将滑模变结构控制策略引入矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制中,以代替传统方法中的转矩和磁链滞环比较器,并结合矩阵变换器空间矢量调制方法,实现矩阵变换器开关频率恒定。实验结果表明,通过使用转矩和定子磁链2个滑模变结构控制器并结合矩阵变换器直接空间矢量调制,既可以保留传统矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制转矩快速响应的特点,又可以保证开关频率恒定和减小转矩脉动,有效地改善了系统的动静态性能。     

一种改进的感应电机直接转矩控制方法

提出了一种改进的基于空间矢量调制技术的直接转矩控制算法(SVM-DTC),并应用于感应电机控制系统.该方法通过控制转差速度,并对定子磁链的幅值与相角进行解耦来获得定子空间电压矢量.在给定的采样时间内,磁链和转矩误差都由定子磁链参考值估算出的空间电压矢量控制.转矩的控制由瞬时转差角速度和定子磁链角速度计算出的定子磁通角参考值来实现.最后通过Matlab仿真和实验验证该方法在感应电机控制系统中有更好的鲁棒性,能有效减小误差、降低谐波含量.     

无轴承异步电机的直接转矩控制技术研究

针对无轴承异步电机气隙磁场定向算法控制复杂、存在失稳转矩及高度非线性等局限性,将直接转矩控制算法引入到无轴承异步电机解耦控制中。利用小信号模型分析了转矩绕组电流波动对无轴承异步电机麦克斯韦力的影响,研究了一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的直接转矩控制算法,转矩PI环和磁链PI环的输出分别为磁链的相位角增量和幅值增量,经过相位角增量校正环节解决了转矩环和磁链环的干扰问题,对SVPWM的谐波系数进行了分析。针对一台无轴承异步电机,利用数字信号处理器TMS320F2812 DSP实现了电机在两种直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法下的悬浮。实验结果表明该算法降低了电流的总谐波系数,减小了电机转矩的脉动,提高了电机的悬浮性能。     

矩阵变换器供电的异步电动机DTC系统研究

提出一种异步电动机调速系统即矩阵变换器,直接转矩控制(MC-DTC)系统,用以实现异步电动机转速可调.MC调制策略采用双电压控制法,引入占空比负反馈进行闭环控制.MC-DTC系统具备MC和DTC技术的双重优点.对该控制系统进行了仿真和样机设计.结果证明了所选策略的可行性和系统良好的动、静态性能.     

矩阵式变换器电机系统直接转矩控制新方法

在高、中、低电压矢量对矩阵式变换器电机系统直接转矩控制性能影响的基础上,提出了一种新颖的矩阵式变换器电机系统直接转矩控制方法。仿真结果表明该方法结合了高电压矢量动态性能好和中电压矢量正向转矩脉动小的优点,并减小了直接转矩控制失效引起的负向转矩脉动,是矩阵式变换器电机系统理想的控制方法。