DTC的开关磁阻电机驱动使用简化的转矩方程

P.Srinivas
助理教授,部门的电气工程Osmania大学大学工程学院Telangana、印度海德拉巴

文摘

由于双凸起结构的开关磁阻电动机(SRM)转矩脉动高,引起振动和噪声。可以将转矩脉动最小化通过一种新型控制技术直接转矩控制(DTC)。DTC技术,直接转矩控制通过控制流量的大小和变化的速度定子磁通矢量。磁通和转矩中维护设置滞后。当电动机的设计规范不披露的制造商,简化转矩的转矩计算方程。SRM驱动转矩脉动最小化的DTC与简化分析计算转矩转矩方程。

关键字

直接力矩控制,简化了转矩方程,转矩脉动

介绍

SRM驱动的应用近年来已经增加,因为结构简单等优势和低制造成本[1,2]。电动机的主要缺点是,由于非线性的磁特性高转矩脉动高,导致噪音和振动[1,2]。转矩脉动最小化使用DTC技术已经在[3]中描述。该方案使用短通量的概念模式,链接两个单独的定子的两极。这个方案的主要缺点是,一个新的电机绕组拓扑是必需的。这种方法既昂贵又不方便。(4、5)小说DTC技术应用于三相6/4 SRM的区别传统DTC应用于交流机器和新DTC提出SRM精心讨论。DTC技术详细分析了通过模拟[6、7]。低速和高速操作的DTC 6/4 SRM驱动通过仿真分析[8]。DTC 4阶段分析了SRM通过模拟[9]。

为了控制转矩,DTC方案需要转矩反馈。SRM的设计规范是不可用或未披露的制造商。在这种情况下很难计算转矩电流和位置的函数。此外,转矩可以通过简化计算转矩方程[5]。分析DTC的性能基于4阶段8/6 SRM转矩的计算简化转矩方程

DTC的原则

转矩的近似方程给出开发的SRM [5]

(1)

我ψ(θ)是相磁链作为转子位置θ和定子电流的函数吗

(2)转矩是由加速或减速控制定子磁通矢量。目标(i)是通过选择一个合适的空间电压矢量。定子磁通变化将有相同的方向变化电压矢量和的变化幅度正比于电压的大小和应用程序的时间间隔。目标(ii)也取得了类似传统的交流电动机DTC,因为转矩增加或减少的加速或减速定子磁通矢量相对于转子运动[5]。

在不同的转换器用于SRM驱动,不对称的普遍使用转换器。当开关都打开,被定义为“磁化”(1),如图1所示。当一个开关是打开的,其他是关闭的,国家的定义是“随心所欲”(0)状态。当开关都关闭时,状态被定义为“消磁”(1)。4相不对称转换器可以一共有81种可能的空间电压矢量。然而,为了DTC应用于SRM,八等于振幅电压向量由π/ 4弧度,就足够了。空间电压矢量图2所示。这些电压状态向量定义躺在八个行业的中心或区,每个区都有一个宽的π/ 4弧度。

DTC使用简化的转矩方程的模拟和分析

当SRM的设计规范不披露的制造商,瞬时转矩可以通过简化计算方程所示[5]

(2)

p是钢管的数量对,iα& iβ各自的电流在α和β轴和ψα&ψβflux-linkages各自的α和β的组件在静止的参考系。

4期8/6的仿真模型与DTC SRM是图3所示。模型包括电气系统、机械系统、位置感应块,不对称的转换器,扭矩计算块和DTC的块。参考通量是设定在0.25 Wb和通量滞后带白平衡设置为0.02。参考转矩设置8海里和转矩磁滞带设置为0.40海里。

基于DTC的SRM驱动风机负载的分析8海里和参考速度800 rpm。图4显示了仿真波形的驱动与DTC技术。定子磁通矢量的大小显示在图4 (a)。流量保持在0.25的参考价值,世行通过磁滞带0.020 Wb。图4 (b)显示开发的总力矩电机。可以看出磁滞带内的转矩保持0.4海里。图4 (c)的变化与ψβψα。可以看出,通量的轨迹之间的α和β轴在本质上是圆形的。

结论

在直接转矩控制技术,直接转矩控制通过控制磁链的大小和定子磁通的变化速度向量。如果设计的规范不披露的制造商,转矩可以通过简化计算转矩方程。可以看出转矩和磁通与DTC技术保持在限制扭矩的计算简化转矩方程。

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