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多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究

作者:时间:2009-04-20来源:网络收藏


图7 转速估计模型

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163848.htm

定义广义状态误差,利用Popov超稳定准则可推导出自适应率形式为:
(5)
其中,Kp、Ki分别为比例和积分系数, 是取之于的误差信息,
(6)

由式(6)可以看出,磁链误差信息比例于转子磁链矢量 和 之间的角偏差αr, 经过PI调节器可产生信号,这个调整信号会使可调模型估计的与参考模型的趋于一致,令转子磁链误差 能够收敛于零,也就会使转速估计值逐步逼近于真实值,其原理如图6所示。图7为利用转子磁链估计转速的MRAS的Matlab/Si mulink模型。

5 仿真结果及分析

在Matlab/Simulink中建立了整个系统的仿真模型。其中,电机模型采用软件自带的两级三相异步感应电机模型,参数为:额定功率PN =3730W,额定线电压UN =380V,额定频率fN =50Hz,转子电阻Rr=1.083Ω,定子电阻Rs=1.115Ω,定子、转子电感Ls= Lr=0.2097H,定转子互感Lm=0.2037H,转动惯量J=0.02kggO。逆变器每级直流电源电压为104V,采样周期Ts=952µs。

仿真中,给定转速,电机空载启动,在0.3s处突加6Ngm的负载。各个变量的仿真波形如图8所示。



(a)辨识转速与实际转速

(b)转矩动态相应

(c)定子磁链(d)电流

(e)相电压

(f)线电压

图8 系统仿真波形

由仿真波形可以看出,电机启动后0.2s,系统基本进入稳定状态;辨识转速能较好地估计与跟踪实际转速;相电压输出7;线电压输出13;电流波形良好;稳态时磁链与转矩脉动都比较小;启动过程中定子磁链能很快达到给定值,并保持圆形;启动时转矩迅速达到限幅值(23Ngm),之后逐渐回落到空载稳定值,加载时动态响应特性良好。

6 结论

本文将错时采样空间矢量调制方法、模型参考自适应方法与转矩相结合,实现了级联多的无转矩,有实现简单、可靠性高、转矩脉动小等诸多优点,具有较好的实用价值。文中给出了各个部分的建模方法,通过仿真对这一方法进行了验证。


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