交流调速--第六章.ppt

§6.2 直接转矩控制的基本概念 四、电压空间矢量对定子磁链的影响 2、三相六拍阶梯波逆变器供电——六变形旋转磁场 当 沿着 运动到 与 的交点J的时候，如果给出电压空间矢量 ，则磁链空间矢量 的顶点会按照与 平行的方向，沿边 轨迹运动。 的幅值为 ，方向与 一致，亦即 的方向。因此定子磁链空间矢量 的顶点，将沿 边的轨迹，朝着电压空间矢量 所作用的方向运动。 当在 与 的交点外给出电压 ，则 的顶点将沿着边 轨迹运动。 同样的方法依次给出 ，则 的顶点依次沿边 、 、 的轨迹运动。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 四、电压空间矢量对定子磁链的影响 2、三相六拍阶梯波逆变器供电——六变形旋转磁场 这表现为：异步电机在六拍阶梯波逆变器供电时产生的是正六边形旋转磁场，而不是圆形旋转磁场。 至此还可以得到以下结论： Ⅰ 定子磁链空间矢量 的顶点的运动方向对应于相应电压空间矢量的作用方向， 运动轨迹平行于 的方向，只要定子电阻压降 比起 足够小，那么这种平行关系就能得到很好的近似； Ⅱ 在适当时刻依次给出定子电压空间矢量 则得到定子磁链的运动轨迹依次沿边 运动，形成正六边形磁链。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 四、电压空间矢量对定子磁链的影响 2、三相六拍阶梯波逆变器供电——六变形旋转磁场 由以上分析，直接利用逆变器的6种工作状态，就可以得到一个正六变形的磁链轨迹，以此出发去控制电动机，这就是DSR控制的基本思路。 注：常规六拍逆变器供电的异步电动机只产生正六变形的旋转磁场，不利于电机 匀速旋转。其所以如此，是由于在一个周期中只有6次开关切换，切换后形成的6个电压空间矢量都是恒定不动的。如果想获得更多边形，或更接近圆形旋转磁场，就必须有更多的逆变器开关状态，以形成更多的电压空间矢量。 Ⅲ 正六边形的六条边代表着磁链空间矢量 一个周期的运动轨迹，每条边代表一个周期磁链空间轨迹的 ，称为一个区段。6条边分别称为磁链轨迹的区段 ，区段 ，直至区段 。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 五、电压空间矢量对电机转矩的影响 根据电磁转矩公式 电磁转矩 的大小与定子磁链和转子磁链的乘积以及磁通角?有关，实际运行中，一般保持定子磁链 为额定值，以充分利用电动机的铁心转子磁链幅值的负载决定。若要改变电动机转矩的大小，可以通过改变磁通角来实现。 直接转矩控制就是通过电压空间矢量 来控制定子磁链的旋转速度，来控制定子磁链的运行，以改变定子磁链的平均旋转速度?s的大小，从而改变磁通角?的大小，以达到控制转矩的目的。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 五、电压空间矢量对电机转矩的影响 在t1到t2时刻这段时间，定子磁链旋转角速度大于转子磁链的旋转速度，磁通角?(t)加大，由?(t1) ?(t2) ，电磁转矩Te 增加。 如图所示：t1时刻的定子磁链 和转子磁链 以及磁通角?(t1) 如图所示，从t1 t2时刻，此时给出定子电压空间矢量为 ，则定子磁链空间矢量由 旋转到 的位置，其运动轨迹如图所示，沿区段S5与 指向平行的方向运行。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 五、电压空间矢量对电机转矩的影响 如果在t2时刻给出零电压空间矢量，则定子磁链空间矢量 保持在 时刻的位置静止不动，而转子磁链空间矢量却继续旋转，则? 减小，Te 减小。通过控制电压空间矢量的工作状态和零状态交替出现，就能控制定子磁链空间矢量平均角速度大小。通过这样的瞬时调节就能获得高动态性能的转矩特性。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 六、正六变形磁链的实现 如何正确控制电压空间矢量，形成正六边形磁链，由两层含义： 如何选择电压空间矢量的顺序？ 确定各电压空间矢量的给出时刻。 前面我们分析了电压空间矢量 对定子磁链 的影响，以及对电动机转矩Te 的影响。但是直接可控的量是电压信号或逆变器的开关状态，那么，如何从这些可以直接控制的量出发，实现形成正六变形磁链？这是本节的主要内容。 §6.2 直接转矩控制的基本概念 六、正六变形磁链的实