摘要:研究了一種新的雙饋感應(yīng)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略。不同于傳統(tǒng)的僅控制轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制方法,應(yīng)用的控制策略是同時(shí)控制電機(jī)的定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)變流器,進(jìn)而控制定轉(zhuǎn)子磁鏈與轉(zhuǎn)矩。采用MATLAB仿真軟件對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的可行性。仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,計(jì)算量小,響應(yīng)時(shí)間小,控制準(zhǔn)確。 關(guān)鍵詞:雙饋感應(yīng)電機(jī);雙側(cè)直接轉(zhuǎn)矩控制;磁鏈模型;仿真 中圖分類號(hào):TM346 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004一7018(2009)10一0050—03 O引 言 雙饋感應(yīng)電機(jī)指電機(jī)的定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組均接交流電(雙向饋電),其結(jié)構(gòu)類似于線繞式感應(yīng)電 機(jī)1】。它既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行(主要應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電),也可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。20世紀(jì)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(jī)磁鏈軌跡為六邊形乃至接近圓形進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的一種電機(jī)調(diào)速方法,稱為直接轉(zhuǎn)矩控制1-2】種方法不需要復(fù)雜的坐標(biāo)變換技術(shù),而是直接計(jì)算磁鏈的模和轉(zhuǎn)矩的大小,并通過磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接跟蹤實(shí)現(xiàn)PwM和系統(tǒng)的高動(dòng)態(tài)性能。這種控制方法不僅適用于普通感應(yīng)電機(jī)和同步電機(jī),也適用于雙饋感應(yīng)電機(jī)。 目前已有不少文獻(xiàn)研究了應(yīng)用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的雙饋電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能,其中定子繞組的電源為固定頻率的工業(yè)電源,通過控制轉(zhuǎn)子電壓的幅值、頻率、相位來控制轉(zhuǎn)子磁鏈從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩。但這種控制方法的局限在于調(diào)速范圍僅在電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的上下20%。本文使用的方法是同時(shí)控制定子與轉(zhuǎn)子的電壓來控制定子與轉(zhuǎn)子的磁鏈,使電動(dòng)機(jī)有更快的轉(zhuǎn)矩反應(yīng)速度。 1雙饋感應(yīng)電機(jī)雙側(cè)直接轉(zhuǎn)矩控制策略 1.1雙饋感應(yīng)電機(jī)磁鏈轉(zhuǎn)矩模型 電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子產(chǎn)生定子磁勢矢量,轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁勢矢量。由電機(jī)統(tǒng)一理 論可知,電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩等于兩個(gè)矢量的矢量積。 雙饋電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子電壓方程為3】: 式中:上標(biāo)s為在定子參照坐標(biāo)系下的方程,上標(biāo)r為在轉(zhuǎn)子參照坐標(biāo)系下的方程,下標(biāo)s為定子變量,下標(biāo)r為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子磁鏈的空間矢量。 以下沒有上標(biāo)的變量即認(rèn)為在同一參照坐標(biāo)系下的量。雙饋電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可表示為


 
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