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电机常识

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永磁同步电机的直接转矩控制

一、六矢量的直接进行转矩通过控制

(1)仿真模型

永磁同步电动机的直接转矩控制进行控制的电磁转矩和定子通量的量,通过选择真实输出向量

现这两个系统被控目标对象的滞环控制。

控制框图,包括以下基本部分:永磁同步电机,三相电压源逆变器,磁通估计模块,转移估计模块,磁滞控制模块,矢量选择表等。

定子磁链观测中磁链估计的基本原理是通过积分施加在绕组上的有效电压来获得磁链值。应该注意的是,定子磁链受到转子磁链的影响,因此在建立实际模型时,应将永久磁链作为定子磁链的初始永磁体。

(2)多采样速率的电机进行仿真分析方法

实际的电机进行系统研究多为数字技术控制管理系统,这类企业控制信息系统的特征是控制工作过程是离散的,这与Simulink仿真有一定程度差异,举例来说,实际控制器中(包括Dspace及Dsp),,采样时间周期与控制经济周期多为1k到10k不等。为了在仿真中尽可能的使得通过仿真的结果逼近实际,一般都是采用多采样数据速率仿真的方法,即将学习模型中的采样,控制,电气设计模型等模块需要设置为不同的运行步长,以实现与实际成本控制环境系统能够最大限度的一致。

(3)仿真波形与分析

在模拟中使用的参数PMSM,传统的电机是四台极永磁同步电动机对。

八个基本DTC控制系统控制下的磁链圆轨迹,从上图中大家可以明显看出,由于企业可以进行选择的基本矢量数量有限(只有通过六个),所以磁链轨迹的波动影响较大,但是同时由于没有受到滞环控制的调节,磁链轨迹仍然存在分布在正负环宽所构成的同心圆内。

与实际电磁转矩相比,电磁转矩的估计对于DTC控制尤为重要,因为电磁转矩本身不能直接测量。 通过以上对比可以看出,该模型构建的电磁转矩估计模块具有良好的性能。

直接转矩控制的相电流波形,它可以从仿真结果可以看出,正弦电流波形的程度并不理想,这是由于两个因素:一个是直接转矩控制电流滞环控制就像一个基本上是仍在滞环控制,它固有地具有高增益,性能差稳态缺点;另一种是在选择的DTC控制基本基本空间矢量,矢量足够的分割,从而在稳态性能的少数相对较差。

在这个模拟,在临清电机启动时,负载转矩5N.m,在0.05秒,突加负载扭矩12N.m的时候,有上升滞后电磁转矩,这是不可能的实时负载转矩跟随的,因此在动态此时平衡方程的转速,电机的速度将略有下降。

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