《永磁同步电机直接转矩控制系统的基本组成分析》1600字

永磁同步电机直接转矩控制系统的基本组成分析综述永磁同步电机直接转矩控制系统基本由以下几个部分组成：(1)滞环控制器，其主要负责将实际的永磁同步电机定子磁链值，永磁同步电机的实际电磁转矩值和定子磁链预测值，电磁转矩值进行比较并进行决策，输出决策值(2)开关表，其主要负责输入永磁同步电机的定子磁链的偏差信号以及其电磁转矩的偏差信号，通过输入信号在开关表中找出相应的空间电压矢量并进行输出。(3)三相电压型逆变电路(4)永磁同步电机(5)坐标变换模块，负责进行坐标系之间的转换(6)定子磁链和电磁转矩计算模块(7)速度调节器，其输入转速差值，输出电磁转矩。将各个模块组装在一起，从而得到永磁同步电机直接转矩控制系统图，如下图所示[16]图3-5永磁同步电机直接转矩控制系统框图下面对永磁同步电机直接转矩控制系统里几个重要组成模块进行详细的分析1.1滞环控制器永磁同步电机直接转矩控制系统的滞环控制器一共？分为两类，正如上图所示其一是永磁同步电机的定子磁链的滞环控制器[17]，其二就是其电磁转矩的滞环控制器。滞环控制器的基本思想可以这样理解，就以电磁转矩的滞环控制器举例，将电磁转矩的给定值与实际输出值进行比较并射着一个容错值，如果实际的采样值与电磁转矩的给定值不一样但其其差值没有大于这个容错值，则信号输出值变为0，如果实际的采样值与电磁转矩的给定值的差值大于了设定容错值，且采样值小于给定值，则输出信号1，相反如果实际的采样值与电磁转矩的给定值的差值大于了设定容错值，且采样值大于给定值，则输出信号-1.定子磁链的滞环控制器的原理与电磁转矩的滞环控制器一样只是容错值不一样。其滞环控制器的目的无非在于当给定值与采样值差值过大时，输出一个信号给执行机构，从而减小给定值与采样值之间的差值，使系统更加稳定的运行。如果想用具体的函数表达式来解释的滞环控制器的作用，则公式如下：τ=ϕ=1在公式中3-12,3-13中各符号定义如下τ为永磁同步电机的电磁转矩的偏差信号TeTeΔTϕ为永磁同步电机的定子磁链的偏差信号φsφsΔφ1.2空间电压矢量的选择在永磁同步电机的直接转矩控制系统中,需要对系统施加合适的空间电压矢量才能控制系统运行。因此首先要确定永磁同步电机的定子磁链所在的空间位置,针对定子磁链的所在的空间位置,选择合适的空间电压矢量,所以对复平面进行扇区划分显得尤为重要，如下图所示。图3-6空间电压矢量复平面扇区划分图如图3-6所示，对复平面进行了划分，划成六个扇区S=1，S=2…S=6.在每个扇区施加相同的空间电压矢量效果或不同，甚至会截然相反，例如在S=1扇区内施加基本空间电压矢量u3,永磁同步电机定子磁链的幅值会减小，电磁转矩也会增大，而在S=2扇区内施加基本空间矢量u因此通过图3-6对复平面的划分，建立一个最优的开关表[18]，如下所示。表3-2最优开关表ϕτS=1S=2S=3S=4S=5S=61u2u3u4u5u10u1u2u3u-1u6u1u2u31u6u1u2u300u0u0u0u-1u4u5u6u1u3u4u5u-10u4u5u6-1u5u6u11.3电磁转矩和定子磁链模块的计算定子磁链模块：对于永磁同步电机的定子的计算，首先是估算其定子磁链，然后将定子磁链矢量转换到α-β坐标系中，分别求出在α方向的定子磁链和在β方向的定子磁链，最终得到永磁同步电机定子磁链矢量的幅值及其它的位置角，具体公式推导如下所示。定子电压方程：φ变换到α-β坐标系中求解定子电压方程：φφ由在α-β坐标系下永磁同步电机的定子电压方程，可以继续得到以下方程：φθ=sin电磁转矩模块：由于可以估算永磁同步电机的定子磁链，再根据测量出来的电流