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直接轉矩控制(Direct torque control,簡稱DTC)是一種變頻器控制三相馬達轉矩的方式。其作法是依量測到的馬達電壓及電流,去計算馬達磁通和轉矩的估測值,而在控制轉矩后,也可以控制馬達的速度,直接轉矩控制是歐洲ABB公司的專利。
直接轉矩控制(Direct torque control,簡稱DTC)是一種變頻器控制三相馬達轉矩的方式。其作法是依量測到的馬達電壓及電流,去計算馬達磁通和轉矩的估測值,而在控制轉矩后,也可以控制馬達的速度,直接轉矩控制是歐洲ABB公司的專利。
在直接轉矩控制中,定子磁通用定子電壓積分而得。而轉矩是以估測的定子磁通向量和量測到的電流向量內積為估測值。磁通和轉矩會和參考值比較,若磁通或轉矩和參考值的誤差超過允許值,變頻器中的功率晶體會切換,使磁通或轉矩的誤差可以盡快縮小。因此直接轉矩控制也可以視為一種磁滯或繼電器式控制。
直接轉矩控制(Direct torque control,簡稱DTC)是一種變頻器控制三相馬達轉矩的方式。其作法是依量測到的馬達電壓及電流,去計算馬達磁通和轉矩的估測值,而在控制轉矩后,也可以控制馬達的速度,直接轉矩控制是歐洲ABB公司的專利。
在直接轉矩控制中,定子磁通用定子電壓積分而得。而轉矩是以估測的定子磁通向量和量測到的電流向量內積為估測值。磁通和轉矩會和參考值比較,若磁通或轉矩和參考值的誤差超過允許值,變頻器中的功率晶體會切換,使磁通或轉矩的誤差可以盡快縮小。因此直接轉矩控制也可以視為一種磁滯或繼電器式控制。
原理
在直接轉矩控制中,電機定子磁鏈的幅值通過上述電壓的矢量控制而保持為額定值,要改變轉矩大小,可以通過控制定、轉子磁鏈之間的夾角來實現。而夾角可以通過電壓空間矢量的控制來調節。由于轉子磁鏈的轉動速度保持不變,因此夾角的調節可以通過調節定子磁鏈的瞬時轉動速度來實現。
假定電機轉子逆時針方向旋轉,如果實際轉矩小于給定值,則選擇使定子磁鏈逆時針方向旋轉的電壓矢量,這樣角度增加,實際轉矩增加,一旦實際轉矩高與給定值,則選擇電壓矢量使定子磁鏈反方向旋轉。從而導致角度降低。通過這種方式選擇電壓矢量,定子磁鏈一直旋轉,且其旋轉方向由轉矩滯環控制器決定。
直接轉矩控制對轉矩和磁鏈的控制要通過滯環比較器來實現。滯環比較器的運行原理為:當前值與給定值的誤差在滯環比較器的容差范圍內時,比較器的輸出保持不變,一旦超過這個范圍,滯環比較器便給出相應的值。
直接轉矩控制的原理框圖如下所示,給定轉速與估計轉速相比較,得到給定轉矩;經轉矩調節器將轉矩差做滯環處理得到轉矩控制信號;將磁鏈估計值跟給定磁鏈相比,經滯環比較器得到磁鏈控制信號;根據計算的得到的轉子位移,劃分區段;根據區段,以及轉矩和磁鏈控制信號,結合查找表得出空間矢量,生成PWM波;輸出給逆變器,給電機供電。
本文主要講述了直接轉矩控制模式(DTC)在潛油永磁同步電機上的控制應用;列舉了幾種不同的直接轉矩控制模式(DTC)及具有直接轉矩控制模式的ABB變頻器。
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2018-05-10 標簽:直接轉矩控制 1.6萬 0
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