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IND4电子电器丨永磁同步电机力矩节制(二):

发布时间:2018-01-20 19:01

电机的力矩节制当前具有的两个次要门户是磁场定向节制FOC和间接转矩节制DTC,当然这两种节制的算法从道理上说对所有的交换电机都合用,本文只是讲讲他们用于永磁同步电机节制的异同。  FOC节制理论最后于上世纪70年代由西门子的工程师提出。在上文中我们提到过能够把定子所发生的磁场虚拟成一个绕转子高速扭转磁铁。定子磁势可分化为d轴磁势和q轴磁势,d轴磁势与转子磁势同轴,不克不及发生切向的力矩,但会影响永磁同步电机转子永磁体所发生的磁场;q轴与转子磁势相差90度,因此发生切向的力矩(雷同两根垂直的条形磁铁所发生的彼此感化力)。  FOC的节制的根基思绪就是将三相静止ABC坐标系下的相关变量转换到扭转坐标系下(d,q)进行数学运算,controller改变d轴和q轴的电压达到节制d轴和q轴电流的目标。然而最终给电机三相的只能是静止坐标系下的电压,极速时时彩计划因而在节制算法中需要再次把dq轴的电压转换成ABC三相电压给驱动桥。即具有一个从物理模子à数学模子à节制算法à物理模子的过程。   1。电机三相电流(可采用如上图所示的的两个电传播感器,也能够采用一个低边或高边的母线电传播感器,用分时采样电流重构的方式还原出三相电流)  DTC的呈现比FOC晚了十多年,是上世纪80年代中期由德国粹者Depenbrock传授提出。其根基思绪是不再将定子侧的相关变量折算到转子的扭转坐标系下,放弃了矢量节制中电流解耦的节制思惟 ,去掉了PI调理模块、反Clark-Park变换和SVPWM模块 ,转而通过检测母线电压和定子电流 ,间接计较出电机的磁链和转矩 ,并操纵两个滞环比力器间接实现对定子磁链和转矩的解耦节制。   从上框图我们可看到,节制算法起首按照电机的线电流和相电压,获得在静止两相坐标轴下的电压和电流 Uα 、Uβ、 Iα、 Iβ。然后按照这四个量,对定子的磁通和力矩进行估量,怎样个估量法呢?能够用如下两个公式(不需要电机角度信号):  当然若是担忧软件中积分运算有累计误差导致不精确,或者转子磁通的值不精确,或者功率角的值不精确,也能够在系统中插手角度传感器,将相关参数都放到扭转坐标dq轴坐标系下后去计较。  计较获得定子磁通和扭矩值当前,与其参考值做比力并颠末滞缓比力器当前,获得两个非零即1的形态量,表征当前磁和力与参考值的关系其关系如下。  1。针对当前的力矩和磁场,不考虑到底磁场和力矩输出与参考值相差几多,只考虑他们是“欠”仍是“过”   2。在节制策略中,不考虑每一次运转的时候都给一个精确的电压矢量,而是在每个运转周期内给出一个V1-V6此中之一(因而没有占空比这个概念具有了)  接下来的问题是如何选择V1仍是V6呢?仍是先回到D-Q轴坐标系的这张图(虽然在节制中算法中不会用到),稍作思虑即可想大白若是施加的电压向量与d轴在正负90度之内就会导致磁通添加;施加的电压向量与q轴在正负90度之内就会导致扭矩添加。   1。若是电机欠磁欠力(1 1),给定U2,则给定电压与电机当前位置的电压夹角介于[0° 60°]之间,实现增磁增力;  2。若是电机欠磁过力(1 0),给定U6,则给定电压与电机当前位置的电压夹角介于[-60° 0°]之间,实现增磁增力  3。若是电机过磁欠力(0 1),给定U3,则给定电压与电机当前位置夹角介于[60° 120°]之间,电机遇增力,但磁的情况不枯燥,可是跟着多个轮回的调整,磁最终也能与给定均衡(这个是没有法子的工作,6个电压矢量把空间分成了6个区间;而增减关系是4个区间,必然有堆迭)  4。若是电机过磁过力(0 0),给定U5,则给定电压与电机当前位置夹角介于[180° 240°]之间,电机减磁减力

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