直接轉(zhuǎn)矩控制的矢量變頻器及其應(yīng)用研究.pdf

1、矢量變頻器因其顯著的節(jié)能效果和平滑的調(diào)速性能，備受科技工作者關(guān)注。又因其符合國(guó)家節(jié)能減排政策，其產(chǎn)業(yè)前景廣闊。本文以高性能矢量變頻器MFC710為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了變頻器的直接轉(zhuǎn)矩控制算法、感應(yīng)電機(jī)參數(shù)優(yōu)化和在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　首先，研究了傳統(tǒng)的基于開(kāi)關(guān)表的直接轉(zhuǎn)矩控制方案（ST-DTC），此方案在兩相靜止坐標(biāo)系中計(jì)算轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈，并且采用滯環(huán)比較器對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行Bang-Bang控制。通過(guò)對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的變換，推

2、導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩控制本質(zhì)，歸納了開(kāi)關(guān)表控制策略，仿真結(jié)果表明ST-DTC控制方案轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比較明顯。
　　其次，針對(duì) ST-DTC方案中磁鏈轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大、開(kāi)關(guān)頻率不定等問(wèn)題，本文研究一種基于磁鏈轉(zhuǎn)矩雙閉環(huán)的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC-SVM）方案，該方案綜合了DTC與矢量控制的優(yōu)點(diǎn)，減小了電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了恒定的開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制。根據(jù) DTC-SVM方案中的磁鏈、轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué)模型，利用根軌跡方法設(shè)計(jì) PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)，并建立了 DTC-SVM方案

3、的仿真模型，仿真結(jié)果表明DTC-SVM控制方案可行有效，大大改善了變頻器的動(dòng)靜態(tài)性能。
　　然后，對(duì)于DTC-SVM方案中需要的磁鏈、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)，本文討論了在不同控制要求下的計(jì)算方法。首先根據(jù)逆變器的開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)定子電壓進(jìn)行重建，并研究了加入死區(qū)延遲之后進(jìn)行死區(qū)補(bǔ)償方法。分析了在無(wú)速度傳感器模式下的電壓模型（VM-RF）以及有速度傳感器模式下的電流模型（CM-RC），在VM-RF模型基礎(chǔ)上，探討了基于轉(zhuǎn)差頻率的電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算方