異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制快速正反轉(zhuǎn)控制策略

2012年02月09日16:29:38 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

喻壽益，汪少軍，賀建軍，桂衛(wèi)華
中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙

摘　　　要：針對(duì)傳統(tǒng)的異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)方法過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)、定子電流畸變嚴(yán)重和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大等缺點(diǎn)，研究異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)過(guò)程，提出一種實(shí)現(xiàn)快速正反轉(zhuǎn)控制策略。該策略通過(guò)控制定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈的位置關(guān)系，在異步電機(jī)制動(dòng)階段，控制定子磁鏈滯后轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)保持磁通角恒定，使電機(jī)產(chǎn)生較大允許制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速迅速下降；在反向啟動(dòng)階段，控制定子磁鏈超前轉(zhuǎn)子磁鏈反向旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)保持磁通角恒定，使電機(jī)輸出反向較大允許啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速迅速上升，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)快速正反轉(zhuǎn)過(guò)程。在整個(gè)反轉(zhuǎn)過(guò)渡過(guò)程中限制定子電流不超過(guò)設(shè)定值，在不同的控制階段施加合適的六邊形工作電壓空間矢量，易于實(shí)現(xiàn)。通過(guò)仿真驗(yàn)證了該控制策略可實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的快速正反轉(zhuǎn)過(guò)程。
關(guān)　鍵　詞：直接轉(zhuǎn)矩控制；制動(dòng)；反向啟動(dòng)；定子磁鏈控制

引　言
直接轉(zhuǎn)矩控制（ＤＴＣ）系統(tǒng)是２０世紀(jì)８０年代中期發(fā)展起來(lái)的一種高性能異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，具有魯棒性強(qiáng)、轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。在一些需要電機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合，正反轉(zhuǎn)過(guò)程時(shí)間可能占整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間的４０％以上，如果正反轉(zhuǎn)過(guò)渡過(guò)程耗時(shí)太長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。在電機(jī)的啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中會(huì)有較大的沖擊電流和較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，對(duì)電力傳動(dòng)系統(tǒng)的變流器件和電機(jī)本身也是不利的［１］。研究異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)過(guò)程的論文較少，常用的正反轉(zhuǎn)控制一般是先斷電，等速度為零再通電反向啟動(dòng)。其缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，對(duì)電機(jī)本身沖擊大。本文在深入分析異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)現(xiàn)快速正反轉(zhuǎn)的控制策略，保證過(guò)渡過(guò)程中輸出較大啟動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩同時(shí)限制定子電流，實(shí)現(xiàn)快速正反轉(zhuǎn)過(guò)程。

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