超空间矢量下无刷直流电机的直接转矩控制

直接转矩控制在无刷直流电机上应用的现有方案存在2点不足,造成系统复杂:给定磁链是转子位置的函数和定子磁链计算受关断相电压变化的影响。其根本原因在于关断相的存在。为解决此问题,提出无刷直流电机的超空间矢量理论,指出关断相只影响磁链,不影响转矩。将关断相电压放置到与abc平面垂直的z轴,令电压矢量与定子磁链在三维空间中运动。定子磁链在abc平面上的投影轨迹是六边形,由导通两相的电压积分得到。由于关断相电压在abc平面上的投影为零,在系统实现时就不用考虑。实现策略为直接自控制,不需要转子位置信号。该理论对关断相的处理极大简化了系统,仿真与实验结果证明了其正确性。

超空间矢量:空间矢量理论的一种新型四参数扩展

空间矢量理论广泛应用于交流电机分析、功率定义和有源滤波等领域。该理论采用正交坐标系下的两个线性独立参数来描述三个线性相关参数(如三个电压量或三个电流量),因而对分析三端电路十分有效。但在四端电路,即存在四个线性相关参数(如四个电流量,且其总和为零)的情况下,该理论尚显不足。在此还须引进零序参数,并且必须单独用特殊的方程来处理。叉积和点积等矢量运算(非常适合计算功率等参数),在通常情况下不再适用。本文提出一种方法,可以将四个线性相关参数,或者三个线性独立参数表示的系统,转换到三维正交坐标系,并且采用相同的方程来处理一组线性相关参数中所有的四个分量。我们建议将这种表示方法称为超空间矢量(HSV)。在超空间矢量中,许多矢量运算不再有问题,从而计算更简便、更形象。