无刷直流电机三电平直接转矩控制系统

由于无刷直流电机本身的特点,转矩脉动问题大大限制了无刷直流电机的性能表现。直接转矩控制方法以电机转矩为系统决策出发点,能够有效降低电机的转矩脉动。无刷直流电机直接转矩控制系统一般是两电平控制系统,定子磁链运行轨迹为正六边形。在分析了传统两电平无刷直流电机直接转矩控制方案后,提出了三电平直接转矩控制方案,将定子磁链轨迹由正六边形改为正十二边形,减少了电机运行中磁链幅值的变化,从而进一步降低电机转矩的脉动。通过仿真试验证明了系统方案的正确性和可行性。

基于扇区优化后的鼠笼电机直接转矩控制

针对传统六扇区直接转矩控制方法应用在鼠笼电机中出现的转矩脉动大、起动阶段磁链响应慢以及定子电流畸变等问题,提出了一种基于扇区优化的鼠笼电机直接转矩控制的解决方案。首先引入三位滞环磁链控制器,接着设计了二十四扇区直接转矩控制方法,最后根据电压矢量在不同位置对磁链与转矩的不同作用效果将二十四扇区再次优化至三十扇区。该方案能够在1+4n(n=0,…,5)扇区,解决当Sgn(ΔT _(e))=0时传统矢量表中不理会磁链需求的问题,并将此扇区分为圆心角为7.5°的两个小扇形,以减小此扇区在Sgn(Δψ_(s))=0时由于转矩需求带来的磁链误差;在3+4 n(n=0,…,5)扇区,解决了因电压矢量选取引起的磁链不平衡与转矩响应较慢的问题。仿真结果表明相对于传统六扇区DTC,基于扇区优化的DTC可明显改善转矩脉动、加快磁链响应,并使定子电流更接近正弦波,改善了传统鼠笼电机DTC系统的性能。