20 1 0年9月 控 制 工 程 Sep.2 0 1 0 V01.17.No.5 第17卷第5期 Control Engineering of China 文章编号:1671—7848(2010)05-0682-04 异步电机直接转矩控制快速正反转控制策略 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410083) 摘 要:针对传统的异步电机.ff-g.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,使电机产生最大允许制动转矩,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,使电机输出反向最大允 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二 关键词:直接转矩控制;制动;反向启动;定子磁链控制 中图分类号:TP 27 文献标识码:A Control Strategy of Quickly Reversion Function in Induction Motor DTC System YU Shou—yi,WANG (College Shao-jun,HE Jian-j.n,GU/Wei-hua South University,Changsha current of Information Science and Engineering,Central 410083,China) in Abstract:To the proMems of long transitional process,serious distorted rotating method of induction motor,a on stator and large torque pulsation traditional reversed motor control strategy is presented for realizing quickly reversion function in induction stator DTC sys- tem.The controll strate93,is based age space vector the position relationship between flux rotating'after stator rotor is flux and rotor flux.At motor braking stage,a proper volt— is given to keep stator start flux,and by regulating flux—angle controlled to rotate a motor outputs invariable braking torque outputs invariable easy to start dynamically.At torque motor reversion stage.the flux ahead of setting rotor flux,and motor by regulating flux—angle dynamically.The stator current space is limited under value in the whole process.It is realize the control strategy by giving motor proper voltage vector in different transition stages,without complex calculation.A Matlab/ Simulink—based simulation verifies the feasibility of the proposed control Key words:direct torque strategy. flux control control(DTC);braking;reversion start;stator 1 引 言 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, 保汪过渡过程中输出最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。 2 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,正反转过程时间町能占整个生产时 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u。。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 异步电机直接转矩控制过程分析 由异步电机的数学模型可知,在静止坐标系 中,定子磁链和电磁转矩可分别表示为 f砂,=J(n。一R;‘i,)dr (1) h孝薯c¨¨ ㈦ 式中,妒。为定子磁链矢量;砂,为转子磁链矢量;i; 收稿日期:2009-02-06; 收