永磁同步电机直接转矩控制的研究与优化

doi:10.11985/2018.09.001

电气工程学报 ›› 2018, Vol. 13 ›› Issue (9): 1-7.doi: 10.11985/2018.09.001

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永磁同步电机直接转矩控制的研究与优化

冯桂宏¹,黄赫¹,刘祥炎²

^1. 沈阳工业大学电气工程学院沈阳 110870
^2. 利物浦大学电气工程与电子系利物浦 L4 OTH

收稿日期:2017-10-24 出版日期:2018-09-25 发布日期:2019-11-29
作者简介:冯桂宏女 1963年生,教授,研究方向为特种电机及其控制。|黄赫男 1993年生,硕士研究生,研究方向为电机与电器。

Research and Improvement of Permanent Magnet Synchronous Motor Direct Torque Control

Feng guihong¹,Huang he¹,Liu xiangyan²

^1. Shenyang University of Technology Shenyang 110870 China
^2. Liverpool University Electrical Engineering and Electronics Department Liverpool L4 OTH UK

Received:2017-10-24 Online:2018-09-25 Published:2019-11-29

摘要/Abstract

摘要：

针对正弦波永磁同步电机传统直接转矩控制（DTC）在数字控制条件下的特点,在分析定子磁链幅值、转矩角和转矩变化规律的基础上,以降低稳定运行时的转矩脉动和减少起动时间为目标,研究了含零矢量DTC的控制性能,并从仿真角度对传统DTC进行优化。确定零矢量最优作用区间,保证了电机稳定运行时较低的转矩脉动又实现了电机具有较短的起动时间。

关键词: 永磁同步电机, 直接转矩控制, 零矢量

Abstract:

For the characteristics of permanent magnet synchronous motor DTC in the traditional digital control under , based on the analysis of the amplitude of stator flux and torque angle and torque variation, in order to reduce the torque ripple during stable operation and reduce the start time, study the control performance with null vector DTC, and compared with the traditional DTC from the angle of simulation. The optimal action interval of the null vector is determined, and the lower torque ripple is guaranteed when the motor is running stably, and the motor has a shorter start time.

Key words: Permanent magnet synchronous motor, direct torque control, null vector

中图分类号:

TM351

冯桂宏,黄赫,刘祥炎. 永磁同步电机直接转矩控制的研究与优化[J]. 电气工程学报, 2018, 13(9): 1-7.

Feng guihong,Huang he,Liu xiangyan. Research and Improvement of Permanent Magnet Synchronous Motor Direct Torque Control[J]. Journal of Electrical Engineering, 2018, 13(9): 1-7.

图/表 11

图1

表1

图2

表2

表3

图3

图4

表4

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图6

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参考文献 8

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φ	τ	θ₁	θ₂	θ₃	θ₄	θ₅	θ₆
1	1	u₂	u₃	u₄	u₅	u₆	u₁
	0	u₇	u₀	u₇	u₀	u₇	u₀
	-1	u₆	u₁	u₂	u₃	u₄	u₅
0	1	u₃	u₄	u₅	u₆	u₁	u₂
	0	u₀	u₇	u₀	u₇	u₀	u₇
	-1	u₅	u₆	u₁	u₂	u₃	u₄

电机参数	数值
额定相电压/V	257
额定相电流/A	1.5
额定转速/(r/min)	1 500
极对数	2
直轴电感/H	0.113 3
交轴电感/H	0.129 5
定子电阻/Ω	22.5
永磁体磁链/Wb	0.86
额定定子磁链/Wb	0.9
额定转矩/N·m	5.8

零矢量作用范围/ N·m	仿真转矩脉动/ N·m
0	2.98
0.10	2.73
0.20	2.49
0.30	2.37
0.40	1.90
0.41	1.87
0.42	1.85
0.43	1.86
0.44	1.83
0.45	1.80
0.46	1.82
0.50	1.85
0.60	1.81
0.70	1.79
0.80	1.83
0.90	1.81
1.00	1.85

零矢量作用范围/ N·m	仿真起动时间/ms
0	99.7
0.10	96.5
0.20	99.0
0.30	103.0
0.40	108.4
0.43	111.4
0.45	113.9
0.50	119.0
0.60	123.8
0.70	129.0
0.80	130.5
0.90	134.6
1.00	137.8

永磁同步电机直接转矩控制的研究与优化

Research and Improvement of Permanent Magnet Synchronous Motor Direct Torque Control

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