直接转矩控制（DTC）技术概述

目前，交流传动系统直接转矩控制技术经过近20年的发展，由起初的两种经典控制结构产生了多种改进型的方案。本文对各种控制方案的结构特点，系统的性能等进行了较详细的分析，并给出了对传统控制结构进行改进的一些建议，最后还对传动系统的设计提出了一些参考意见。

基于MATLAB/SIMULINK的无速度传感器直接转矩控制(DTC)系统仿真

本文作者对DTC系统中的逆变器开关状态与异步电动机三相定子电压之间建立了明确的数学解析式 ;提出了确定磁链运行区间的新方法。在此基础上 ,运用MATLAB SIMULINK仿真工具软件给出了异步电动机DTC系统的详细仿真模型 。

定子磁链直接转矩控制的电压矢量方式

本文提出由定子磁链旋转坐标系产生电机控制电压矢量的直接转矩控制方法。先在定子磁链轨迹圆的切线方向建立坐标系 ,期望电压矢量在这一坐标系上表现为几个固定的电压矢量 ,然后将其映射至逆变器电压矢量放射分布图 ,并由与之相邻两个电压矢量组合产生期望空间矢量。模型简单 ,实现容易。

交流电机的直接转矩控制(DTC)计算机仿真研究

介绍了采用计算机仿真技术对交流电机直接转矩控制 (DTC)进行数学建模 ,讨论了矩阵方程的离散化和矩阵指数的数值解 ,给出了仿真结果并进行了分析。这套软件的基本思想已用于DTC的控制算法之中 。

超高速永磁同步电动机V/F控制和直接转矩控制(DTC)比较分析

本文针对超高速永磁同步电动机的特点,提出了采用V/F控制和直接转矩控制的策略。建立了超高速永磁同步电动机直接转矩控制的数学模型,通过Matlab建立了V/F和直接转矩控制的仿真模型,仿真结果表明在给定的电机参数下V/F控制在超过一定的频率时不稳定,对比验证了DTC策略下超高速永磁同步电动机的可行性并分析了其动态响应和稳态时抗扰动性能,对实际实施DTC一些相关问题做了分析并给出了对策。仿真结果表明DTC策略简单可行,并且具有很好的动态响应能力和鲁棒性。

DTC直接转矩控制变频调速技术在门机电气系统改造中的应用

1概述 广州港务局西基港务公司,于1987年引进的日本日立公司16吨带斗门机已运行了15年,设备机电性能逐渐下降,能耗大、故障点多、故障率高,尤其是起升、开闭和变幅机构均采用交流绕线式串电阻调速,维护、调整较复杂,工作量大,同时部分关键元件已属市场淘汰产品,并且存在下列突出问题:机械作业过程中对金属结构冲击较大、整机摇晃严重;变幅机构主臂回收过程中存在"冲8米"问题;作业时的运行速度不平衡问题;抓斗起升、下降超速、开闸坠斗问题;作业中的超负荷(抓斗过载)保护问题.这些问题的存在,严重影响了设备的安全性和生产效率,为使其具有更加良好的运行环境,保持金属结构的状态,延长使用寿命,降低维护成本和工作量,降低故障率,提高生产效率,我们对起升、开闭和变幅机构电气控制系统进行了改造,从而提高了三大机构的稳定性.

下一代电动机控制方法——DTC直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)是由ABB公司开发的最新交流电机控制方法，ACS600是首次采用DTC的一种应用产品。DTC是一种控制方法，此方法将电动机和逆变器结合在一起。并且以最佳的方式同时将它们进行控制。在直接转矩控制中，所有的开关转换都直接地按照电动机的电磁状态进行。对每个控制周期确定的最佳开关时间为25微秒时间级。功率模块的开关位置是由计算出的定子磁通和电机转矩来确定的。

基于直接转矩控制技术的异步电机驱动系统两种容错方案研究

对采用直接转矩控制技术的异步电机驱动系统进行了两种容错方案研究。对功率开关无驱动故障容错后 ,方案 1系统重构为四开关两相运行系统 ,方案 2系统重构为四开关三相运行系统。研究了四开关系统中磁链和转矩的观测方法 ,分析了仅有的 4个有效电压矢量对磁链和转矩变化所产生的影响 ,提出了四开关系统直接转矩控制中磁链和转矩的控制方案。对两种容错方案的特点进行了分析比较。仿真与实验结果证明了两种容错方案的有效性。

具有零序电流自矫正的六相永磁同步电机直接转矩控制

逆变器死区、功率管导通压降及开关过渡过程等非线性因素易导致直接转矩控制(direct torque control,DTC)多相永磁同步电机定子电流严重畸变。该文针对六相对称偏置60°定子绕组永磁同步电机提出一种DTC策略。首先,基于零序电流等于零思想进行电压矢量重构,并由此提出理想DTC;其次,基于死区补偿原理对实际电压矢量作用时间进行离散补偿;最后,利用PI调节器对电压矢量作用时间进行连续补偿,实现零序电流等于零目的。实验结果表明该文提出的驱动控制系统具有快速的转矩动态响应特性;同时零序电流基本等于零,定子电流总谐波含量较低。

PMAC2下高速电主轴直接转矩控制系统设计

目的为解决高性能直接转矩控制法对电主轴进行控制和驱动,提高高速电主轴的动态响应速度问题.方法采用PMAC2型卡(可编程多轴运动控制卡Ⅱ型),结合高速电主轴的结构特点,建立了本系统电主轴在两相静止坐标系下的动态数学模型.结果通过动态数学模型设计了一套高速电主轴直接转矩控制系统,实现了高速电主轴的宽调速范围,快速准停,准位,准速,并给出了直接转矩控制系统的基本结构框图,系统控制原理图,软件程序流程图.结论研究表明,直接转矩控制系统的控制结构及控制过程简单,易于实现,便于全数字化,进一步精简了高速电主轴的控制结构,适应高速数控机床的要求,因此实现全数字化的直接转矩控制的交流电机调速系统具有潜在的经济价值和实际意义.

基于虚拟变量的六相永磁同步电机缺一相容错型直接转矩控制

机车牵引及船舶推进等系统要求应用于这些场合的多相永磁同步电机驱动系统具有强的转矩控制能力和容错运行能力。该文针对偏置60°六相对称定子绕组永磁同步电机提出一种缺一相容错型直接转矩控制策略。首先,基于重构的虚拟变量研究该电机一相绕组开路故障时磁链与电磁转矩的关系;其次,基于执行机电能量转换的αβ平面内的虚拟电压矢量及z1z2零序轴系平面内的零序电压矢量,建立起剩余五相健康相逆变桥臂各种开关组合对虚拟定子磁链幅值、电磁转矩及零序电流误差矢量最优控制策略。实验结果表明该文提出的驱动控制系统具有快速的转矩动态响应特性;同时零序电流受控,健康相定子绕组电流幅值相等,且正弦。

DTC直接转矩控制在内衬层挤出生产线的应用

介绍了直接转矩控制(DTC)的特点、要求,深入分析了ABB变频器的直接转矩控制基本工作原理和特点,针对橡胶复合挤出机组的工艺要求给出了具体的控制方案。

基于直接转矩控制电励磁同步电机转子励磁电流控制策略

同步电机转子励磁电流控制方式直接影响电机的运行特性。针对直接转矩控制电励磁同步电机提出一种全速度范围内转子励磁电流优化控制策略,它直接利用转矩给定和定子磁链给定计算出转子励磁电流给定值。仿真和实验结果表明:额定转速以下转子励磁电流较小,降低了转子绕组的发热;额定转速以上转子励磁电流较大,提高了电机负载能力;恒转矩区和恒功率区之间转换不需要设定过渡区,过渡平滑;全速度范围内电机的外功率因数均近似等于1。

永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真

分析了直接转矩控制的原理,在此基础上探讨了其在永磁同步电机控制中的应用,并对直接转矩控制系统进行了数字仿真。结果表明,与传统的控制方法相比,该控制方法起动时间短、响应速度快,具有更好的动、静态性能。

基于全阶磁链观测器下电主轴直接转矩控制系统的仿真

目的研究电主轴全速范围内直接转矩控制系统的性能,提高电主轴定子磁链观测精度.方法在定子静止坐标系下电主轴数学模型的基础上,采用定子全阶磁链观测器观测定子磁链,建立电主轴直接转矩控制系统.对电主轴状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电主轴数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器;利用Matlab/Simulink构建全阶磁链观测器,对构建的模型进行仿真,得到定子磁链的仿真波形.结果全阶磁链观测器下直接转矩控制系统取得了比较优异的特性曲线,对于转速和转矩控制具有较高的控制精度.结论全阶磁链观测器在电主轴直接转矩控制系统中动态性能反映良好,采用极点配置方法确定的全阶磁链观测器模型有效地减少了运行过程中温度、频率和磁路等因素所造成的影响.

基于滑模的直接转矩控制车用驱动电机的研究

本文针对以电驱动为主的混合动力汽车及电动汽车,采用了电机—变速器一体化的驱动系统,该系统具有整体效率高、成本低、结构简单等特点。同时,为了满足车辆行驶及换挡过程中的性能要求,电机控制采用了空间矢量调制的直接转矩控制(DTC-SVM)方法,具有响应快且脉动小等特点。另外,考虑到在复杂的车辆运行环境下,电机的控制性能可能受到影响,滑模控制也被引入到系统,并从理论上证明了系统的稳定性和鲁棒性。最后在此基础上建立了系统的仿真模型,仿真结果也进一步证明了控制方案的有效性。

基于恒定开关频率空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制

文中分析了永磁同步电机直接转矩控制中转矩、磁链快速动态响应与其稳态脉动之间矛盾的关键问题,提出并深入分析了一种采用空间电压矢量调制、实现简单的解决方式,即采用电压调制获得空间电压矢量的优化组合,实现转矩、磁链误差的精确补偿,进而达到高性能的直接转矩控制效果,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真和实验结果证明,引入空间矢量调制概念后,在保持优异动态响应特性不变的条件下,可有效提高永磁同步电机直接转矩控制系统的稳态运行性能,同时系统开关频率近似恒定。

用DSP实现异步电动机直接转矩控制系统

以数字信号处理器(DSP)TMS320F2407为实验平台完成直接转矩控制.通过对一台2.2 kW异步电机的实验结果表明:该控制技术具有优异的静、动态性能.

无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统研究

针对传统直接转矩控制方法控制无刷双馈电机(BDFM)存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种基于DSP的模糊直接转矩控制策略。利用模糊控制系统设计软件Win FACT进行了模糊控制器设计,并将其转换为C程序代码后移植到DSP中,实现了无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统的软、硬件设计。试验结果表明,该控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动,改善直接转矩控制的性能。

无刷双馈电机直接转矩控制失控分析

根据无刷双馈电机统一坐标系下的数学模型,推导电磁转矩和控制绕组磁链的导数方程,由导数方程得到在不忽略转子磁链条件下的磁链和转矩关于基本电压矢量的曲线图,作为直接转矩控制开关表选择的依据。根据曲线图分析无刷双馈电机在高转矩条件下的失控问题,并从转矩、控制绕组磁链及直流母线电压大小变化对于失控问题存在的影响进行理论分析及仿真验证,提出动态调节电压矢量的方法给以解决,改善系统的控制性能,仿真结果证明所提方法的有效性。