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电动机转矩控制原理解析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:在直接转矩控制中,定子磁链幅值一般保持不变,而∣Ψf∣是常数,所以当定、转子磁链之间的夹角θsr保持在合适的范围内时,电动机的电磁转矩是可以通过改变该夹角来控制的。否则,当该角度超出某个范围时,增加θsr反而可能会导致电动机的转矩减小。另外,如同交流异步电动机的直接转矩控制原理,在基频以下,可以采用在非零电压矢量中插入零电压矢量的方法来改变定子磁链瞬时旋转角速度进而调节转矩。图13-6 电动机转矩与θsr关系

电动机转矩控制原理解析

电动机转矩与定子磁链、转子磁连之间的关系为

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公式中∣Ψ1∣是定子磁链的幅值,θsr是定子磁场超前转子磁场的电角度。

在直接转矩控制中,定子磁链幅值一般保持不变,而∣Ψf∣是常数,所以当定、转子磁链之间的夹角θsr保持在合适的范围内时,电动机的电磁转矩是可以通过改变该夹角来控制的。

由于采用合适的电压空间矢量可以快速地对该夹角进行调节,因此通过选择合适的电压空间矢量,直接转矩控制技术就可以实现对电动机转矩的有效控制。

需要指出的是,如果根据式(13-10)严格按照下述原则实施控制——需要增加转矩就增加夹角θsr,那么就必须将θsr控制在一个合适的范围内。否则,当该角度超出某个范围时,增加θsr反而可能会导致电动机的转矩减小。图13-6给出了PMSM(LdLq)的矩角特性示意图。(www.xing528.com)

另外,如同交流异步电动机的直接转矩控制原理,在基频以下,可以采用在非零电压矢量中插入零电压矢量的方法来改变定子磁链瞬时旋转角速度进而调节转矩。

但是在基频以上的时候,由于定子电压引起的定子磁链矢量旋转的速度(见式13-8)相对转子速度不够大,那么就不能依靠该方法调节夹角θsr。此时可以通过减小式13-8的分母(即弱磁的方式)对转矩实施控制。

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图13-6 电动机转矩与θsr关系

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