空间矢量调制器的感应电机直接转矩控制

感应电机DTC结构与支持向量机

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Simscape /电气/控制/感应电机控制

描述

的空间矢量调制器的感应电机直接转矩控制实现了一种基于空间矢量调制器的感应电机直接转矩控制结构。使用此块为控制感应电机的逆变器产生门脉冲。此图显示了该模块的架构。

图中:

你提供参考扭矩，T *通量,ψ*．
磁通和扭矩估计器估计实际扭矩，T通量,ψ根据测得的相电流，我_{美国广播公司},电压,v_{美国广播公司}．
两个PI控制器确定基准d和问电压,v_d和v_问，分别由磁通误差和转矩误差计算。
支持向量机产生闸门脉冲，G_ij，需要控制变频器驱动感应电机。下标我对应相位(一个，b,或c)．下标j对应于高，H或低l,信号。

磁链和扭矩估计器

为了估计转矩和磁通，该模块在静止状态下对机器电压方程进行离散化ɑβ使用后向欧拉法建立的坐标系。定子磁通的离散时间方程ɑβ框架是:

$ψ_{α} ＝（ v_{α} - 我_{α} R_{年代} ） \frac{T_{年代} z}{z - 1}$

$ψ_{β} ＝（ v_{β} - 我_{β} R_{年代} ） \frac{T_{年代} z}{z - 1}$

地点:

v_ɑ和v_β是ɑ- - -β分别设在电压。
我_ɑ和我_β是ɑ- - -β分别设在电流。
Ψ_ɑ和Ψ_β是ɑ- - -β分别为-轴定子磁通。
R_年代为定子电阻。

该块计算转矩和定子总磁链如下:

$T ＝ \frac{3. p}{2} （ ψ_{α} 我_{β} - ψ_{β} 我_{α} ）$

$ψ_{年代} ＝ \sqrt{ψ_{α}^{2} + ψ_{β}^{2}}$

地点:

p是极点对的数目。
Ψ_年代为总定子磁通。

空间矢量调制

支持向量机将所需的电压转换为门脉冲，您使用它来控制逆变器。这张图显示了三相逆变器可能的开关状态。

六边形表示空间矢量图。这六个顶点中的每一个都代表一种可能的切换状态(G_啊G_黑洞G_CH）三相逆变器。每个低门都以相反的状态作为相应的高门。逆变器图说明了当前的状态。

空间矢量图中的旋转矢量与复参考电压矢量相对应，复参考电压矢量以机器所需的电气频率旋转。实际上，开关频率比电子频率要快得多。因此，逆变器不断地在包围其电流区域的两种状态之间切换国际扶轮，对应的是零状态(0, 0, 0)，以产生所需的电压。

要了解此方法的实现，请参阅PWM发生器(三相，两电平)块。

港口

输入

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`FluxRef`——通量
标量

参考定子磁通。

数据类型:单|双

`TqRef`——转矩
标量

参考转矩。

数据类型:单|双

`vabc`——电压
向量

定子相电压。

数据类型:单|双

`iabc`——当前
向量

定子电流阶段。

数据类型:单|双

`直流`-直流链路电压信号
标量

用于变换器的直流链路电压。

数据类型:单|双

`重置`——控制器复位
标量

PI控制器积分器复位。

数据类型:单|双

输出

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`G`——门脉冲
向量|`0`或`1`

逆变器脉冲。该块不考虑任何死时间。

数据类型:单|双

`ModWave`——调制波
向量

如果要为具有pmm硬件的平台生成代码，则需要将调制波部署到硬件上。否则，此数据仅供参考。

参数

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一般

`定子电阻(欧姆)`——电阻
`0．25`(默认)|正标量

电机定子的电阻。

`极对数`——极数
`1`(默认)|正整数

机器极对数量。

`逆变器直流链路电压阈值(V)`——电压
`300`(默认)|正标量

电压阈值激活电源逆变器。

`基本采样时间(s)`-支持向量机样本时间
`5 e-6`(默认)|正标量小于控制样本时间

空间矢量调制器的采样时间。基本采样时间必须小于控制采样时间。

`控制样品时间(s)`- PI采样时间
`5 e-5`(默认)|大于基本采样时间的正标量

PI控制器的采样时间。控制样品时间必须大于基本样品时间。

`开关频率(赫兹)`——转换速率
`1000`(默认)|正标量

指定您希望电源转换器中的开关切换的速率。

控制参数

`磁通控制器比例增益`-通量PI比例增益
`150`(默认)|正标量

磁链控制器的比例增益。

`磁通控制器积分增益`-通量PI积分增益
`3000`(默认)|正标量

磁通控制器的积分增益。

`磁通控制器抗上链增益`-通量PI抗发条增益
`1`(默认)|正标量

磁链控制器的抗上环增益。

`转矩控制器比例增益`-转矩PI比例增益
`1`(默认)|正标量

转矩控制器的比例增益。

`转矩控制器积分增益`-扭矩PI积分增益
`50`(默认)|正标量

力矩控制器的积分增益。

`转矩控制器抗绕线增益`-扭矩PI抗绕线增益
`1`(默认)|正标量

力矩控制器的抗收卷增益。

`轴优先级`-电压限制器的轴优先级
`Q-axis`(默认)|`D-axis`|`dq等价`

区分优先级或保持两者之间的比例d- - -问当闭塞限制电压时。

模型的例子

空间矢量调制器异步电机直接转矩控制

用空间矢量调制器直接转矩控制异步电机。一个基于pi的速度控制器提供扭矩参考。直接转矩控制器产生空间矢量调制器所需的参考电压。直流电压源通过一个受控的平均值电压源变换器馈电ASM。

参考文献

Buja, g.s.和M. P Kazmierkowski。“PWM逆变器馈电交流电机的直接转矩控制研究”。IEEE工业电子学汇刊51岁的没有。4、(2004):744 - 757。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

块

感应电机电流控制器|感应电机直接转矩控制|感应电机直接转矩控制(单相)|间接磁场定向矢量控制感应|感应电机磁场定向控制(单相)|感应电机感应通量观测器|感应电机标量控制

介绍了R2018a

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空间矢量调制器的感应电机直接转矩控制

描述

磁链和扭矩估计器

空间矢量调制

港口

输入

FluxRef——通量标量

TqRef——转矩标量

vabc——电压向量

iabc——当前向量

直流-直流链路电压信号标量

重置——控制器复位标量

输出

G——门脉冲向量|0或1

ModWave——调制波向量

参数

一般

定子电阻(欧姆)——电阻0．25(默认)|正标量

极对数——极数1(默认)|正整数

逆变器直流链路电压阈值(V)——电压300(默认)|正标量

基本采样时间(s)-支持向量机样本时间5 e-6(默认)|正标量小于控制样本时间

控制样品时间(s)- PI采样时间5 e-5(默认)|大于基本采样时间的正标量

开关频率(赫兹)——转换速率1000(默认)|正标量

控制参数

磁通控制器比例增益-通量PI比例增益150(默认)|正标量

磁通控制器积分增益-通量PI积分增益3000(默认)|正标量

磁通控制器抗上链增益-通量PI抗发条增益1(默认)|正标量

转矩控制器比例增益-转矩PI比例增益1(默认)|正标量

转矩控制器积分增益-扭矩PI积分增益50(默认)|正标量

转矩控制器抗绕线增益-扭矩PI抗绕线增益1(默认)|正标量

轴优先级-电压限制器的轴优先级Q-axis(默认)|D-axis|dq等价

模型的例子

空间矢量调制器异步电机直接转矩控制

参考文献

扩展功能

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另请参阅

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用Simulink加速电源转换控制设计的10种方法金宝app

`FluxRef`——通量
标量

`TqRef`——转矩
标量

`vabc`——电压
向量

`iabc`——当前
向量

`直流`-直流链路电压信号
标量

`重置`——控制器复位
标量

`G`——门脉冲
向量|`0`或`1`

`ModWave`——调制波
向量

`定子电阻(欧姆)`——电阻
`0．25`(默认)|正标量

`极对数`——极数
`1`(默认)|正整数

`逆变器直流链路电压阈值(V)`——电压
`300`(默认)|正标量

`基本采样时间(s)`-支持向量机样本时间
`5 e-6`(默认)|正标量小于控制样本时间

`控制样品时间(s)`- PI采样时间
`5 e-5`(默认)|大于基本采样时间的正标量

`开关频率(赫兹)`——转换速率
`1000`(默认)|正标量

`磁通控制器比例增益`-通量PI比例增益
`150`(默认)|正标量

`磁通控制器积分增益`-通量PI积分增益
`3000`(默认)|正标量

`磁通控制器抗上链增益`-通量PI抗发条增益
`1`(默认)|正标量

`转矩控制器比例增益`-转矩PI比例增益
`1`(默认)|正标量

`转矩控制器积分增益`-扭矩PI积分增益
`50`(默认)|正标量

`转矩控制器抗绕线增益`-扭矩PI抗绕线增益
`1`(默认)|正标量

`轴优先级`-电压限制器的轴优先级
`Q-axis`(默认)|`D-axis`|`dq等价`

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