介绍同步电机矢量控制与DTC控制的区别
第 8卷
第 1 3期
20 0 8年 7月
科
学
技
术
与
工
程
Vo. N . 3 J l 2 0 18 o 1 uy 0 8
17—89 20 )3 36—7 6 11 1 (0 8 1—4 30
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永磁同步电机 F OC与 D C控制策略原理 T和仿真的比较都晓弘魏祥林(州理工大学电信学院，兰州 7 0 5 )兰 3 0 0
摘
要
磁场定向控制 ( O ) F C和直接转矩控制( T作为交流电动机的两种高性能控制策略， D C)在实际中得到了广泛的应用。
从永磁同步电机的数学模型出发，对两种控制策略进行了理论分析与推导，明了两者具有共同理论基础，证只是由于在两种
控制策略的具体实现方法上， T D C中定子绕组上得到的是离散的电压空间矢量，造成了两者控制性能上的巨大差异。最后将两种策略应用于永磁同步电机 ( M M) P S的控制，i l k建模与仿真的结果证明了两者控制性能上的差异。 S i mu n 关键词磁场定向控制直接转矩控制 永磁同步电机
中图法分类号 T 3 1 M4;
文献标志码
A
2 0世纪 7 0年代，国西门子公司 F Back 德 . lsh e
作为当前交流电动机的两种高性能的控制策略，最
等提出的“应电机磁场定向的控制原理”美国感和PC Cs a . . ut n与 A A. lr申请的专利“应电机 m . Cak感定子电压的坐标变换控制”定了矢量控制的基奠础。其主要思想就是通过坐标变换将异步电动机
初仅用于异步电动机的控制，近几年现已经被扩展到同步电动机、永磁同步电动机的控制上。
众多文献七多集中在对这两种控制策略的独 _立研究上，而缺少对两者的比较研究。本文在在对
等效为一台直流电动机，而像直流电动机那样进从行快速地转矩和磁链控制，因此矢量控制也被称为
两种策略进行理论分析的基础上，明了它们之间证存在共同的理论基础和内在联系，找到了两者性并能存在差异的本质原因。然后将两者分别应用于永磁同步电机 ( MS的控制，立了各自的 Sm— P M)建
iu l k仿真模型，真结果证明了 F C和 D C两者控 i n仿 O T制性能上的明显差异。
解耦控制或磁场定向控制 ( il—r ne o— Fe Oi td C n d et 1。 r) o
18 9 5年，国学者 M. e ebok首次提出了德 D p n rc
直接转矩控制 ( i c T ru ot1理论， Dr t oqeC n o) e r随后日 本学者 ITkhsi提出了类似的控制方案。与 . aaah也矢量控制不同，接转矩控制摒弃了解耦的思想，直取消了坐标变换，电动机的磁链和转矩的给定值将
1永磁同步电机的数学模型假设永磁同步电机具有正弦形反电动势，磁路线性且不考虑磁路饱和，略电机中的涡流损耗和忽磁滞损耗。 取转子永磁体基波励磁磁场轴线为 d轴， q轴逆时针方向超前 d轴 9。 0电角度，建立 dq子坐标—转
与实际值进行比较，据比较结果选择作用到电动根机上的不同的电压空间矢量，而实现磁链和转矩从的直接控制 1 1。
磁场定向控制 ( O与直接转矩控制 ( T ) F C) D C20 0 8年 3月 5日收到
第一作者简介：郝晓弘 ( 9 0 )教授， 16一，博士生导师，研究方向：控制理论与应用、现代电气传动理论与技术、现场总线控制网络。
系，—轴系随同转子以角频率同步旋转。同理 dq以定子 A相绕组的轴线为 D轴建立定子 D—坐 Q标系。
‘通信作者简介：魏祥林 ( 9 8 )硕士研究生， 17一，研究方向：电机控制。Ema:ex 0 8 16 tm。 . i w i20@ 2 .o l l
永磁同步电机的空间矢量图如图 1所示。图 1