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交流电动机的几种控制方法

2016-06-15

1、直接转矩控制方法

直接转矩控制具有结构简单、转矩响应快、对参数鲁棒性好等优点,但它却是建立在单一矢量、转矩和磁链滞环的Bang-Bang控制基础之上的控制方法,不可避免地造成了低速开关频率低、开关频率不固定以及转矩脉动大,限制了直接转矩控制在低速区的应用。直接转矩控制的基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并白痴其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下,通过控制电动机的瞬时输入电压来控制电机的瞬时输入电压来控制电动机定子磁链的瞬时旋转速度,来改变它对转子的瞬时旋转速度,达到直接控制电动机输出的目的,如图2-12所示。

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2、VVVF控制方法

VVVF(Variable Voltage and Variable Frequency,可变电压和可变频率),也就是通常所说的通过改变电动机电源电压和电动机电源频率实现的一种速度调节方式,即变频调速控制方式。

VVVF控制的逆变器链接电动机,通过同事改变频率和电压,达到磁通恒定(用反电势/频率近似表征)和控制电动机转速(和频率成正比)的目的。词方法在频率一下为恒压恒频率控制,频率以上为恒压变频控制。

3、SVPWM控制方法

SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulatlon,空间矢量脉宽调制)控制方法是近年发展的一种比较新颖的控制方法,是有三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特点开关模式产生的脉宽调节波,能够使出书电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同,它是从三相输出电压的整体效果出发,着眼于如何使电动机获得理想的圆形磁链轨迹。SVPWM技术与SPWM相比较,绕组电流波形的谐波成分小,是的电动汽车电动机转矩脉动降低,旋转磁场更逼近圆形,而且使直流母线电压的利用率有了很大提高,且更易于实现数字化。

SVPWM在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合,使其平均值与给定电压矢量相等。在某个时刻,电压矢量旋转到某个区域中,可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在实践上的不同组合来得到。周期内分多次施加,从而控制各个电压矢量的作用时间,使电压空间矢量接近圆轨迹旋转,如图2-13所示。通过逆变器的不同开关状态所产生的实际磁通去逼近乡里磁通原,并由两者的比较 来决定逆变器的开关状态,从而形成PWM波形。

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设直流母线侧电压为Udc,逆变器输出的三相相电压为Uu、Uv、Uw,其分别夹在空间上互差120°的三相平面静止坐标系上,可以定义三个电压空间矢量Uu(t)、Uv(t)、Uw(t),她们的方向始终在各相的轴线上,而大小则随时间按正弦规律做变化,时间相位互差120°。

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