永磁同步电机矢量控制与直接转矩控制比较研究

《永磁同步电机矢量控制与直接转矩控制比较研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ELECTRICDRIVE201OVo1．40No．10电气传动2010年第4O卷第1O期永磁同步电机矢量控制与直接转矩控制比较研究李耀华，刘卫国(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：采用SPWM技术的电压法或者滞环控制的电流法实现的矢量控制和直接转矩控制已经在工业界得到广泛的应用。在一台表面式永磁同步电机实验平台基础上，对比了永磁同步电机矢量控制以及永磁同步电机直接转矩控制的控制特性。实验结果表明矢量控制SPWM控制下电流波形平滑，逆变器开关频率恒定，但需要直流母线电压信息以及3个PI调节器实现，滞环电流控制实现电流脉动

2、较大，开关频率不恒定，但无需电压传感器，仅需1个PI调节器即可实现。直接转矩控制本质上也是滞环控制，控制性能与采用滞环电流控制的矢量控制类似。本文得出的结论对不同应用场合具体控制策略的选择具有参考价值。关键词：永磁同步电动机；矢量控制；直接转矩控制中图分类号：TM341文献标识码：AComparisonoftheVCandDTCforthePMSMLIYao—hua，LIUWei—guo(SchoolofAutomation，NorthwestPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，Shaanxi，Chin

3、a)Abstract：Thevectorcontrol(VC)whichwiththeSPWMvoltagemethodorhysteresiscurrentmethodandthedirecttorquecontrol(DTC)arewidelyusedtOcontrolthepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)inmanyapplications．ThecomparisonoftheVCandDTCforthePMSMwasgivenaccordingtOtheexperimentalresult

4、sofasurfacePMSM．ExperimentalresultsshowthecurrentissmoothwiththeSPWMVCdriveandtheswitchingfrequencyisconstant，butitneedsaDCbusvoltagesensorand3PIcontrollers．ThecurrentrippleishighwiththehysteresisVCdriveandtheswitchingfrequencyisnotconstant，butitdoesnotneedthevoltagesenso

5、randonlyusesaPIcontroller．TheDTCisahysteresiscontrolinnature．Thusitscon—trolperformanceissimilarwiththeVCusingthehysteresiscurrentcontro1．TheconclusionproposedinthispaperisusefultOdeterminethecontrolstrategyfordifferentapplications．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor

6、；vectorcontrol；directtorquecontrol由于永磁同步电动机具有结构简单、体积小、1水磁同步电机矢量控制重量轻、功率因数高等优越性能，其在工业界得到在转子磁链参考坐标系下，永磁同步电机数了广泛的应用_1]。永磁同步电机转速与定子电流学模型如下：频率的同步性使得矢量控制非常适用于永磁同步=Laid+(1)电机变频调速领域。永磁同步电机矢量控制可以1一Li⋯采用SPWM技术的电压法和采用滞环电流控制+L可die一的电流法实现。近年来，直接转矩控制技术也扩展到永磁同步电机调速领域，并受到了广泛的关I“一R+L警+∞Ld

7、d+叫注_2]。本文在一台表面式永磁同步电机实验平T一(一atfqid)台基础上，实验对比了采用电压法和电流法实现-3Pi-~i+(Ld—L)d。](3)的永磁同步矢量控制以及直接转矩控制的控制性能，分析了各自的特性，为不同应用场合具体控制由转矩方程可知，当d轴电流为零，电磁转策略的选择提供了参考。矩由q轴电流唯一确定。因此，永磁同步电机矢作者简介：李耀华(1980一)，男，博士，Email：nuaaliyaohua@126．coin9电气传动2010年第4O卷第1O期李耀华，等：永磁同步电机矢量控制与直接转矩控制比较研究量控制一般设定d

8、轴参考电流为零，q轴参考电流为转速外环的输出。永磁同步电机矢量控制电压法和电流法分别$~hing如图1和图2所示。1c图3永磁同步电机直接转矩控制Fig．3ThePMSMDTCdrive图3表