异步电机宽范围转速下的性能控制



异步电机宽范围转速下的性能控制

提出一种有效减小转矩波动的解决方案，以用于异步电机驱动的直接转矩控制（DTC）。异步电机的切换策略通过比较PI转矩控制器的转矩误差，产生一个与速度无关的恒定开关频率。转矩控制器增益根据根轨迹图设计，以保证转矩误差的收敛性。使用Matlab/ Simulink软件在电机转速范围较大的情况下对所提出的异步电机驱动DTC方案进行仿真。仿真结果表明，所提出的DTC控制方案在电机调速范围内可实现良好的动态和稳态性能，以及较小的转矩波动。对不同DTC系统的性能进行比较，证明了所提出控制方案的有效性。

研究人员在电机转矩和转速的精确快速控制方面做出了大量的工作，旨在降低控制算法的复杂程度。因此，提出了矢量控制，其包括磁场定向控制（FOC）和DTC。异步电机与直流电机一样，具有较高的动态性能。FOC能够保证在很大转速范围内和负荷条件下电机具有更好的性能。然而，系统的性能依赖于精确的坐标变换、磁通角估计及机器参数选择，这需要更多的计算才能实现精确快速的转矩和速度控制。DTC方案只需要两个迟滞比较器、磁链和转矩控制的开关矢量表，唯一需要进行调整的增益是振幅的滞后频带。磁链和转矩波动、逆变器开关频率和电流谐波等因素极大地影响了电机的驱动性能。

刊名：Electrical Engineering（英）

刊期：2015年第97期

作者：Mohamed S. Zaky

编译：王亮