摘要:研究了一種新的雙饋感應電機的直接轉矩控制策略。不同于傳統的僅控制轉子側變流器的控制方法,應用的控制策略是同時控制電機的定子側與轉子側變流器,進而控制定轉子磁鏈與轉矩。采用MATLAB仿真軟件對該系統進行仿真試驗,驗證了該方法的可行性。仿真結果表明該系統結構簡單,計算量小,響應時間小,控制準確。 關鍵詞:雙饋感應電機;雙側直接轉矩控制;磁鏈模型;仿真 中圖分類號:TM346 文獻標識碼:A 文章編號:1004一7018(2009)10一0050—03 O引 言 雙饋感應電機指電機的定子繞組與轉子繞組均接交流電(雙向饋電),其結構類似于線繞式感應電 機1】。它既可以作為發電機運行(主要應用于變速恒頻風力發電),也可作為電動機運行。20世紀80年代中期,德國的M Depenbrock和日本的I.Taka—hashi等人相繼提出的直接控制電機磁鏈軌跡為六邊形乃至接近圓形進而控制電機轉矩的一種電機調速方法,稱為直接轉矩控制1-2】種方法不需要復雜的坐標變換技術,而是直接計算磁鏈的模和轉矩的大小,并通過磁鏈和轉矩的直接跟蹤實現PwM和系統的高動態性能。這種控制方法不僅適用于普通感應電機和同步電機,也適用于雙饋感應電機。 目前已有不少文獻研究了應用直接轉矩控制技術的雙饋電動機調速性能,其中定子繞組的電源為固定頻率的工業電源,通過控制轉子電壓的幅值、頻率、相位來控制轉子磁鏈從而控制電機轉矩。但這種控制方法的局限在于調速范圍僅在電機額定轉速的上下20%。本文使用的方法是同時控制定子與轉子的電壓來控制定子與轉子的磁鏈,使電動機有更快的轉矩反應速度。 1雙饋感應電機雙側直接轉矩控制策略 1.1雙饋感應電機磁鏈轉矩模型 電機由定子和轉子兩部分組成。定子產生定子磁勢矢量,轉子產生轉子磁勢矢量。由電機統一理 論可知,電動機的電磁轉矩等于兩個矢量的矢量積。 雙饋電機的定、轉子電壓方程為3】: 式中:上標s為在定子參照坐標系下的方程,上標r為在轉子參照坐標系下的方程,下標s為定子變量,下標r為轉子變量;u為電壓空間矢量;i為電流空間矢量;ψs為定子磁鏈的空間矢量;ψr為轉子磁鏈的空間矢量。 以下沒有上標的變量即認為在同一參照坐標系下的量。雙饋電機的電磁轉矩可表示為


 
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