定信号加上实际转速,得到坐标系的旋转角速度,经积分环节产生矢量变换角。定子电流励磁分量给定信号和转子磁链给定信号之间的关系是靠式ism 节在动态中获得强迫励磁效应,从而克服实际磁通的滞后。 磁链定向的精度受转子参数的影响。
6-9
矢量控制系统通过电流闭环控制,实现定子电流的两个分量的解耦,进一步实现电磁转矩与转子磁链的解耦,有利于分别设计转速与磁链调节器;实行连续控制,可获得较宽的调速范围。按转子磁链定向受电动机转子参数变化的影响,降低了系统的鲁棒性。
直接转矩控制系统采用双位式控制,根据定子磁链幅值偏差、电磁转矩偏差的符号以及期望电磁转矩的极性,再依据当前定子磁链矢量所在的位置,直接产生PWM驱动信号,避开了旋转坐标变换,简化了控制结构。不可避免地产生转矩脉动,影响低速性能,调速范围受到限制。
6-10
6个有效工作电压空间矢量,将产生不同的磁链增量。由于六个电压矢量的方向不同,有的电压作用后会使磁链幅值增大,另一些电压作用则使磁链幅值减小,磁链的空间矢量位置也都有相应变化。
选择电压空间矢量的规则: d轴分量usd
为“+”时,定子磁链幅值加大; 为“-”时,定子磁链幅值减小;
为“0”时,定子磁链幅值维持不变。
q轴分量usq
为“+”时,定子磁链矢量正向旋转,转差频率增大,电流转矩分量和电磁转矩加大 为“-”时,定子磁链矢量反向旋转,电流转矩分量急剧变负,产生制动转矩;
为“0”时,定子磁链矢量停在原地,转差频率为负,电流转矩分量和电磁转矩减小。 转矩脉动的原因:由于采用双位式控制,实际转矩必然在上下限内脉动;
抑制转矩脉动的方法:对磁链偏差和转矩偏差实行细化,使磁链轨迹接近圆形,减少转矩脉动。 6-11
带有滞环的双位式控制器优缺点:转矩和磁链的控制采用双位式控制器,并在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生输出电压,省去了旋转变换和电流控制,简化了控制器的结构。 由于采用双位式控制,实际转矩必然在上下限内脉动。 6-12
直接转矩控制系统需采用两相静止坐标计算定子磁链,而避开旋转坐标变换。 定子磁链计算模型:
Trs 1
r建立的,比例微分环Lm
s (us Rsis )dt s (us Rsis )dt
,这是一个电压模型,适合于以中高速运行的