异步电机直接转矩控制快速正反转控制策略

2012年02月09日16:29:38 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

喻寿益，汪少军，贺建军，桂卫华
中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：针对传统的异步电机正反转方法过渡时间长、定子电流畸变严重和转矩脉动大等缺点，研究异步电机直接转矩控制系统正反转过程，提出一种实现快速正反转控制策略。该策略通过控制定子磁链和转子磁链的位置关系，在异步电机制动阶段，控制定子磁链滞后转子磁链旋转，动态保持磁通角恒定，使电机产生较大允许制动转矩，转速迅速下降；在反向启动阶段，控制定子磁链超前转子磁链反向旋转，动态保持磁通角恒定，使电机输出反向较大允许启动转矩，转速迅速上升，从而实现电机快速正反转过程。在整个反转过渡过程中限制定子电流不超过设定值，在不同的控制阶段施加合适的六边形工作电压空间矢量，易于实现。通过仿真验证了该控制策略可实现异步电机直接转矩控制系统的快速正反转过程。
关　键　词：直接转矩控制；制动；反向启动；定子磁链控制

引　言
直接转矩控制（ＤＴＣ）系统是２０世纪８０年代中期发展起来的一种高性能异步电机变频调速系统，具有鲁棒性强、转矩动态响应快、控制结构简单等特点，得到了广泛应用。在一些需要电机频繁正反转的应用场合，正反转过程时间可能占整个生产时间的４０％以上，如果正反转过渡过程耗时太长，会严重影响生产效率。在电机的启动和制动过程中会有较大的冲击电流和较大的转矩脉动，对电力传动系统的变流器件和电机本身也是不利的［１］。研究异步电机直接转矩控制系统正反转过程的论文较少，常用的正反转控制一般是先断电，等速度为零再通电反向启动。其缺点是实现正反转过渡时间长，严重影响生产效率，对电机本身冲击大。本文在深入分析异步电机直接转矩控制系统工作原理的基础上，提出了一种实现快速正反转的控制策略，保证过渡过程中输出较大启动和制动转矩同时限制定子电流，实现快速正反转过程。

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