機電控制與自動化論文正稿-展示頁
2025-07-07 00:58本頁面
【正文】 高動態(tài)性能。通過改變逆變器的開關(guān)狀態(tài)控制定子磁鏈的運行軌跡，從而控制交流電動機的運行。DTC模塊輸出是三相逆變器開關(guān)器件的驅(qū)動信號。直接轉(zhuǎn)矩控制模塊結(jié)構(gòu)如下圖所示。然后通過直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)控制交流電動機的運行狀態(tài)。實現(xiàn)原理：三相交流電源依次經(jīng)三相二極管整流、三相逆變器和電壓電流測量模塊給異步電動機供電；給定轉(zhuǎn)速加于速度控制器，經(jīng)過磁鏈查表輸出給定磁鏈；給定速度與速度反饋(實際速度)比較后經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器輸出給定轉(zhuǎn)矩信號，同時速度控制器模塊輸出控制信號加于電機信號分離器。下面是Simulink仿真圖： 下面對系統(tǒng)各部分進行簡要介紹。機械軸模型的輸出TL表示AC4電機傳送到DC2的發(fā)電機的機械轉(zhuǎn)矩。其Simulink仿真系統(tǒng)描述如下：兩個馬達驅(qū)動機械耦合在一起，機械軸模型包含在圖中的第三塊。 作為速度調(diào)節(jié)電機的AC4模型被作為轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)發(fā)電機的DC2加載。使用四象限電機驅(qū)動器，可以實現(xiàn)這樣的負載。. . . .. .電機互鎖cs_coupling_1Mechanical Coupling of Two Motor Drives 即雙電機驅(qū)動器的機械耦合:為了測試不同的負載條件下的電機驅(qū)動，必須提供電機軸的變量和雙向負載。此外，一個理想的負載，也應該允許從電機到電網(wǎng)吸收的能量作為電能。這兩個馬達驅(qū)動器，可以方便地耦合到正在測試使用的機械軸模型的電機驅(qū)動器。用于AC4模型的速度坡道和負載擾動響應的測試。如果你打開這個塊，你會看到，在機械軸模型的互連，AC4和DC2電機轉(zhuǎn)速信號分別連接到Nm和NL投入的機械軸模型。因此，這個輸出直接連接到AC4機械扭矩輸入，然后連接到DC2的機械轉(zhuǎn)矩輸入，在SPS的兩個相互關(guān)聯(lián)的驅(qū)動器的圖中可以看到。AC4模塊（三相異步電動機）三相異步電動機仿真模型如上圖所示。子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)控制模塊、轉(zhuǎn)矩和磁鏈觀測模塊、磁鏈扇區(qū)判別模塊、電壓矢量開關(guān)表和開關(guān)控制器，給定轉(zhuǎn)矩和磁鏈分別與實際轉(zhuǎn)矩和磁鏈取差值，然后分別經(jīng)過轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)比較器，與磁鏈扇區(qū)sector一起輸入到電壓開關(guān)矢量表中，選擇合適的電壓矢量；電壓電流測量模塊輸出i_ab和VA_abc,送入到轉(zhuǎn)矩和磁鏈觀測模塊，用于計算磁鏈。DTC模塊（直接轉(zhuǎn)矩控制）直接轉(zhuǎn)矩控制（Direct Torque Control——DTC），直譯為直接自控制，這種“直接自控制”的思想以轉(zhuǎn)矩為中心來進行綜合控制，不僅控制轉(zhuǎn)矩，也用于磁鏈量的控制和磁鏈自控制。轉(zhuǎn)矩給定Torque、磁通給定Flux、電流I_ab和電壓V_abc輸入信號都經(jīng)過采樣開關(guān)，DTC模塊包括轉(zhuǎn)矩和磁通計算、滯環(huán)控制、磁通選擇、開關(guān)表、開關(guān)控制等單元。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)采用6個開關(guān)器件組成的橋式三相逆變器，該逆變器有8鐘開關(guān)狀態(tài)，可得到6個互差600 的電壓空間矢量和兩個零矢量。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制的區(qū)別是，它不是通過控制電流、磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量控制，其實質(zhì)是用空間矢量的分析方法，以定子磁場定向方式，對定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩進行直接控制的。由于轉(zhuǎn)矩和磁通作為電機參數(shù)是被直接控制的，所以不需要使用類似于PWM控制中的調(diào)制器來控制頻率和電壓。DTC不需要反饋設(shè)備也可以提供精確的轉(zhuǎn)矩控制。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機，因而省去了矢量變換中的許多復雜計算，它也不需要模仿直流電動機的控制，從而也
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