基于Matlab_Simulink的异步电动机直接转矩控制系统仿真

基于Matlab_Simulink的异步电动机直接转矩控制系统仿真

第

卷年

第期月

哈尔滨理工大学学报,

《

基于

的异步电动机直接转矩控制系统仿真张春喜,

张俊喜,

哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨巧以科

摘

要

根据直接转矩控制原理使用,,

建立,

异步电动机直接转矩控制系统,

的仿真模型基于国形磁链轨迹控制方案对控制系统进行了仿真验证了控制方案的有效性仿真结果体现出了阅形磁链轨迹控制方案的优点

关键词异步电动机

直接转矩控制文献标识码

仿真模型文章编号一一一

中图分类号

月刀‘摊罗示,

一,

别扒刃‘了朋

一

的,

,

的

《阵

,

加如

现

如

。

闰

’

年德国鲁尔大学的’提出了直接转矩控制理论〔】并于,

,

教授首先将它应用到,

肠等模型费时费力本文利用。中库提供的模块组建仿真平台对,

,

异步电动机的直接转矩控制进行了仿真研究

弱磁调速领域该理论直接对转矩进行控制解决了矢量控制中计算量大效果易受电动机参数变化影响的问题使异步电动机的瞬态性能得到了显著改,

、

直接转矩控制的基本原理图

善但此种方法是使定子磁链轨迹趋于六边形转矩

,

所示为直接转矩控制系统框图该系统采,,

,

脉动大调速性能受到影响理想情况下定子磁链轨迹应是圆形本文采用的控制方法是使定子磁链轨迹近似圆形,

,

,

用定子磁场定向直接在定子坐标系下计算和控制

异步电动机的转矩将实际转矩磁链分别与给定值比较形成转矩磁链的闭环控制,、

、

是国际控制界应用最广泛的计算机软

定转子磁链与电动机转矩之间的关系可用式表示

、

件以往的系统仿真多是作者自己搭建电机逆变器收稿日期《场洲一

、

以

一一,

作者简介张春喜

男哈尔滨理工大学教授

,

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

基于Matlab_Simulink的异步电动机直接转矩控制系统仿真

哈几,

尔滨理价。

工

大学

学报

第

卷

‘叮

共‘

,沙

后的实际系统开发做好铺垫采用总分总的建模步骤首先将整个系统按照算法分成几个子模块然后利用,,,

式中吮为定子磁链空间矢量价为转子磁链空间矢量为定子磁链与转子磁链间的夹角几为电动,

中的基本模块分别构建各个子系’统通过封装技术将它们封装】最后把

各个子模,

,

机转矩单位,

乙,

为电机总漏感单位,,

,

块连接起来构成整个系统的仿真模型系统的仿真

,

为充分发挥电动机性能应保持定子磁链幅值’为额定值而转子磁链幅值由负载决定〕因此可通过改变

模型如图根据式,

所示、

磁链与转矩观测模块

来改变异步电动机的转矩进而改变转,,

,

建立

一,

“

表示定子电压

,

速具体办法就是通过改变电压空间矢量来控制定子磁链的旋转速度使其走走停停从而使不断变

表示转速用的是角速度模型进而得到磁链及转矩观测模块‘一几二。

化达到调节电动机转矩的目的,

一

‘姆价二

‘、、,‘月产了‘产、}、,、

价

,。

明一

转矩调节器磁链

电压开关表

矢童

仁

式中吮为定子磁链空间矢量几为电动机电磁转矩单位、,

,

。、

凡

、

为定子电压空间矢量电流

、

调节器磁链转矩观测计算

空间矢量电阻量的。

尸

。

为电动机极对数功冲,为定子、

磁链空间矢量的尹分量、

刀分量偏临为定子电流空间矢

磁链转矩与正反转调节模块磁链调节模块用施密特触发器的两点式调节图少’

为定子磁链幅值给定值少为定子磁,

圈

直接转矩控制系统的框图

链在三相坐标轴上的投影值平,

为比较输出信

号为后边的电压空间矢量开关信号模块提供了

仿真模型的建立本系统仿真模型完全基于异步电动机控制的实际情况实际中存在的异步电动机逆变器均采用尸,

参考

、

口曰日「

向,

模块中的模型’而且认为异步电,、

动机的三相定子电压电流和转速都是可以方便测出的这些都可以归为硬件部分其他模块则属于算法归为软件部分这样使整个系统条理清晰为以枯二丫一、‘,,

,

圈

磁链调节模块

认山侧止

转矩与正反转调节模块同磁链调节模块类似也采用两点式调节如图器的转矩给定值,,,,

所示’为来自速度调节,、

为实际转矩值

即正反转的意思

分别为各自的比较

面午

开

佃叩山

输出信号为后边的电压空间矢量开关信号模块提供参考

娜

二

厂

曰

速度调节

图

异步电动机直接转矩控制系统仿真模型

圈

转矩与正反转调节模块

© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

基于Matlab_Simulink的异步电动机直接转矩控制系统仿真

第

期

张春喜

等基于,

的异步电动机

正反转调节的作用是使定子磁链反向旋转实现转

电压空间矢印的方向为印时分别定义。。。

开关伯号模块,,

矩的迅速减小

,

为

,

定子磁链正转,,

为

,

定子

以磁链逆时针旋转方向为正方向超前正方向

磁链反转其容差应大于转矩调节的容差即只有在

印方向使磁链向着。

印方向运动,

。

实际转矩与给定转矩相差很大时正反转调节才起

的电压空间矢量称为一。。

印电压相反滞后正方向一,

作用磁链区间的判断

印方向和,,

印电压同理可以得,

。

到二一

。、

一

电压如图“,

这种电压均对磁链幅,

按照图

所示的电压空间矢量和磁链空间矢量电压空间矢量是表示逆、,

值和转矩产生影响如

印电压可减小磁链幅值提、

关系划分磁链区间态,

高磁链旋转速度进而增大转矩因此可采用这种电压和零电压空间矢量对磁链转矩进行控制

括号里的三位逻辑值表示逆变桥上桥臂的开关状“”

表示导通、、

,

“

”

表示截止如

变桥上桥臂止和截止

三相的开关状态分别为导通截

一一

石

图、

电压空间矢,对磁链轨迹的影响、、

由磁链转矩和正反转信号平,

以及区

间判断模块得出的磁链区间决定采用哪个电压空

间矢量利用圈

,

中的,

模块列出电压空间,

矢量开关信号选择真值表如表电压空间矢

该模块可根据此

与磁链空间矢,关系

表构建表电压矢

的选取

将磁链向三相坐标轴口投影得到各轴分量然后通过图, …… 此处隐藏：1773字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……