[发明专利]感应电动机变频调压的矢量控制及直接转矩控制的综合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应电动机变频调压的矢量控制及直接转矩控制的综合方法。

背景技术

众所周知，感应交流电动机的矢量控制方式基本采用将交流电机直流化的控制思路，即将交流电机的定子电流分解成与转子相对静止的控制合成磁场的d轴电流的i_d，及控制转矩的q轴电流的i_q。也就是将定子电流作为控制变量。通过控制定子电流励磁分量来控制合成磁通，通过定子电流转矩分量来控制电磁转矩。为此，须实时进行将交流电流U、V、W系统变换成对直流电流d、q系统的坐标系计算。由于此矢量控制方法需不断的进行较繁琐的坐标系变换，这在电机或系统运行在线性段时间响应是可行的。但在系统出现冲击负荷时，或在电机瞬态波动影响下，这种矢量控制控制方法在时间响应速度上达不到系统的控制要求。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术难点并提供一种将矢量控制及直接转矩控制相结合的感应电动机变频调压的矢量控制及直接转矩控制的综合方法。

本发明为解决上述技术难点而采用的技术方案是：感应电动机变频调压的矢量控制及直接转矩控制的综合方法，其包括下列步骤：

a)建立感应电动机矢量控制数学模型及差分方程，并按下述差分方程实现定子三相U、V、W交流电电流及电压对合成磁场的d轴和控制转矩q轴的转换，并计算得到期望值i_d(t)、i_q(t)，期望值与实时检测所得的i_1d(t)、i_1q(t)相减其允许误差值即为脉冲宽度调制(PWM)调节控制量，该控制量控制绝缘栅双极三极管(IGBT)的开关，从而完成在恒定转矩或检测电压/电机定子频率(V/f)等于常数的线性运行状态下对磁场及转矩的综合控制；

$\left[\begin{array}{c}{i}_{d\left(t\right)}\\ i_{q\left(t\right)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\cos {\mathrm{\θ}}_x\cos \left({\mathrm{\ω}}_{s}t\right)+\sin {\mathrm{\θ}}_x\sin \left({\mathrm{\ω}}_{s}t\right)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_x\sin \left({\mathrm{\ω}}_{s}t\right)-\sin {\mathrm{\θ}}_x\cos \left({\mathrm{\ω}}_{s}t\right)\end{array}\right]\sqrt{3}{I}_1---\left(1\right)$