一种交流异步电动机直接转矩控制器初稿Word格式.docx
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4、根据权利要求1所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的逆变电路单元包括开关状态选择和逆变器,通过适当控制逆变器的开关状态选择,以达到控制电机转矩的目的。
5、根据权利要求1与权利要求4所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的逆变器包括PWM控制器。
6、根据权利要求1所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的观测器单元由转矩观测器和磁通观测器组成。
7、根据权利要求1、2、3、4、6所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的速度给定信号送入速度调节器,速度调节器连接转矩给定控制器,转矩给定控制器连接转矩比较器,转矩比较器连接开关状态选择,开关状态选择连接逆变器,逆变器连接交流异步电动机,交流异步电动机连接转矩观测器,转矩观测器将转矩的实际值反馈回转矩给定控制器。
8、根据权利要求1、2、3、4、6所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的磁通给定信号送入磁通给定控制器,磁通给定控制器连接磁通比较器,磁通比较器连接开关状态选择,开关状态选择连接逆变器,逆变器连接交流异步电动机,交流异步电动机连接磁通观测器,磁通观测器将磁通的实际值反馈回磁通给定控制器。
9、根据权利要求1与权力要求6所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,所述的交流异步电动机接收逆变器的控制信号,将输出的信号分别送入转矩和磁通观测器与速度调节器。
说明书
一种交流异步电动机直接转矩控制器
技术领域
本实用新型涉及交流调速传动控制技术领域,具体地,涉及一种交流异步电动机直接转矩控制器。
背景技术
在交流调速传动控制技术领域,直接转矩控制(DirectTorqueControl,简称DTC)技术,是在上个世纪80年代发展起来,它是继矢量控制技术之后,一种新型高性能的交流调速传动的控制技术。
下表列出了两种系统的特点与性能的比较。
性能与特点
直接转矩控制系统
矢量控制系统
磁链控制
定子磁链
转子磁链
转矩控制
砰-砰控制,有转矩脉动
连续控制,比较平滑
坐标变换
静止坐标变换,较简单
旋转坐标变换,较复杂
转子参数变化影响
无
有
调速范围
不够宽
比较宽
表1直接转矩控制系统和矢量控制系统特点与性能比较
与矢量控制系统相比,直接转矩控制系统不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;
它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
它以其简单明了的结构,转矩响应速度快,对参数变化鲁棒性强的优点,受到了广泛的关注。
发明内容
本实用新型的目的在于,针对上述问题,提本实用新型所解决的技术问题在于提供涉及一种交流异步电动机直接转矩控制器,以解决上述背景技术中的缺点。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,包括速度调节器、控制器单元、比较器单元、逆变电路单元、交流异步电动机以及观测器单元组成。
进一步地,所述的控制器单元包括转矩给定控制器和磁通给定控制器。
进一步地,所述的比较器单元包括转矩比较器和磁通比较器,二者均采用滞环比较器。
进一步地,所述的逆变电路单元包括开关状态选择和逆变器,通过适当控制逆变器的开关状态选择,以达到控制电机转矩的目的。
进一步地,所述的逆变器包括PWM控制器。
进一步地,所述的观测器单元包括转矩观测器和磁通观测器。
进一步地,所述的速度给定信号送入速度调节器,速度调节器连接转矩给定控制器,转矩给定控制器连接转矩比较器,转矩比较器连接开关状态选择,开关状态选择连接逆变器,逆变器连接交流异步电动机,交流异步电动机连接转矩观测器,转矩观测器将转矩的实际值反馈回转矩给定控制器。
进一步地,所述的磁通给定信号送入磁通给定控制器,磁通给定控制器连接磁通比较器,磁通比较器连接开关状态选择,开关状态选择连接逆变器,逆变器连接交流异步电动机,交流异步电动机连接磁通观测器,磁通观测器将磁通的实际值反馈回磁通给定控制器。
进一步地,所述的交流异步电动机接收逆变器的控制信号,将输出的信号分别送入转矩和磁通观测器与速度调节器。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。
在附图中:
图1为本实用新型所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器的工作原理图;
图2为本实用新型所述的一种交流异步电动机直接转矩控制器中逆变电路单元的工作原理图;
结合附图,本实用新型实施例中附图标记如下:
1-速度调节器;
2-转矩给定控制器;
3-磁通给定控制器;
4-转矩和磁通比较器;
5-开关状态选择;
6-逆变器;
7-交流异步电动机;
8-转矩和磁通观测器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,本实用新型的技术方案公开了一种交流异步电动机直接转矩控制器,其特征在于,包括速度调节器1、控制器单元、比较器单元、逆变电路单元、交流异步电动机7以及观测器单元组成。
其中,控制器单元包括转矩给定控制器2和磁通给定控制器3。
比较器单元包括转矩和磁通比较器4,二者均采用滞环比较器。
逆变电路单元包括开关状态选择5和逆变器6,通过适当控制逆变器6的开关状态选择5,以达到控制交流异步电动机7转矩的目的。
逆变器6包括PWM控制器。
观测器单元包括转矩和磁通观测器8。
如图2所示,逆变电路单元中逆变器6有三个桥臂,每个桥臂上存在互锁的两个开关Si(i=a,b,c),适当控制逆变器6的开关Sa,Sb,Sc(包括Sa,Sb,Sc下桥臂非门)的状态,就能得到八个电压空间矢量,其中六个为工作电压空间矢量,另外两个为零矢量。
通过正确的开关状态选择5的通断,即可达到控制交流异步电动机7的转矩。
具体实施时,如图1及图2所示,速度给定信号送入速度调节器1,速度调节器1连接转矩给定控制器2,同时将转矩给定参考值与负载转矩和磁通观测器8反馈过来的转矩实际值送入转矩给定控制器2,转矩给定控制器2将转矩给定参考值与转矩实际值送入转矩和磁通比较器4,转矩和磁通比较器4采用滞环比较器,滞环比较器将转矩给定的参考值信号与反馈过来的转矩实际值信号进行比较,再根据两者的偏差来形成PWM控制信号来控制逆变电路6的开关状态选择5,逆变器6有三个桥臂,每个桥臂上存在互锁的两个开关Si(i=a,b,c),通过控制逆变器的这六种开关状态,以达到控制交流异步电动机7的转矩,交流异步电动机7再将信号送入转矩和磁通观测器8,转矩和磁通观测器8将转矩的实际值反馈回转矩给定控制器2,形成循环的闭环跟踪控制。
磁通给定值与负载转矩和磁通观测器8反馈过来的磁通实际值送入磁通给定控制器3,磁通给定控制器3将磁通给定参考值与磁通实际值送入转矩和磁通比较器4,转矩和磁通比较器4采用滞环比较器,滞环比较器将磁通给定的参考值信号与反馈过来的磁通实际值信号进行比较,再根据两者的偏差来形成PWM控制信号来控制逆变电路6的开关状态选择5,逆变器6有三个桥臂,每个桥臂上存在互锁的两个开关Si(i=a,b,c),通过控制逆变器的这六种开关状态,以达到控制交流异步电动机7的转矩,交流异步电动机7再将信号送入转矩和磁通观测器8,转矩和磁通观测器8将磁通的实际值反馈回磁通给定控制器3,形成循环的闭环跟踪控制。
交流异步电动机7接收逆变器6的控制信号,将输出的信号分别送入转矩和磁通观测器与速度调节器。
上述实施例的一种交流异步电动机直接转矩控制器,还具有如下优点:
⑴电路设计简单,成本低,可靠性高,所需的外围电路也能得到很大的简化,系统成本降低,并具有很高的可靠性,可以在电动机的全数字控制中得到广泛的应用;
⑵易于实施,投入不高,有利于推广实施。
最后应说明的是:
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
说明书附图
图1
图2
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