[实用新型]基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电机调控技术领域，特别涉及了基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统。

背景技术

三相感应电机具有成本低、环境适应性强等优点，在很多领域得到了推广应用。随着三相感应电机的广泛运用，对三相感应电机的控制技术也提出了更高的要求。

目前常用的三相感应电机的控制方式是直接转矩控制方式，它具有良好的动态性能，是一种较好的三相感应电机调速控制方式。然而，传统的直接转矩控制方式由于稳态转矩脉动较强，存在很多谐波，对三相感应电机会造成很大损害。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本实用新型旨在提供基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统，削弱稳态转矩脉动，有效抑制谐波，减小对三相感应电机的损害。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：

基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统，其特征在于：包括PWM控制器、速度调节器、电流/电压检测电路、坐标变换模块、磁链/转矩观测器、转速传感器、三相桥式逆变器以及第一～第三比较器；所述转速传感器的输入端和电流/电压检测电路的输入端分别连接三相感应电机，转速传感器的输出端连接第一比较器的负输入端，第一比较器的正输入端输入给定转速信号，第一比较器的输出端连接速度调节器的输入端，速度调节器的输出端连接第二比较器的正输入端，电流/电压检测电路的输出端经坐标变换模块与磁链/转矩观测器的输入端连接，第二比较器的负输入端和第三比较器的负输入端分别连接磁链/转矩观测器的输出端，第三比较器的正输入端输入给定磁链信号，第二比较器的输出端、第三比较器的输出端、磁链/转矩观测器的输出端分别连接PWM控制器的输入端，PWM控制器的输出端连接三相桥式逆变器中6个开关管的门极，控制三相桥式逆变器向三相感应电机输出交流电信号。

其中，上述速度调节器采用PI调节器。

其中，上述三相桥式逆变器的6个开关管均为IGBT。

其中，上述PWM控制器、速度调节器、第一～第三比较器、坐标变换模块和磁链/转矩观测器集成在一片DSP处理器上。

其中，上述DSP处理器的型号为DSP28335。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本实用新型与传统的单矢量控制系统不同，在单矢量控制的基础上加入一对大小相等、方向相反的控制矢量，多矢量组合来控制电机，能够削弱稳态转矩脉动，有效抑制谐波，减小对三相感应电机的损害。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图；

图2是本实用新型中三相桥式逆变器的结构图；

图3是本实用新型矢量扇形分布图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示本实用新型的系统结构框图，基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统，其特征在于：包括PWM控制器、速度调节器、电流/电压检测电路、坐标变换模块、磁链/转矩观测器、转速传感器、三相桥式逆变器以及第一～第三比较器；所述转速传感器的输入端和电流/电压检测电路的输入端分别连接三相感应电机，转速传感器的输出端连接第一比较器的负输入端，第一比较器的正输入端输入给定转速信号，第一比较器的输出端连接速度调节器的输入端，速度调节器的输出端连接第二比较器的正输入端，电流/电压检测电路的输出端经坐标变换模块与磁链/转矩观测器的输入端连接，第二比较器的负输入端和第三比较器的负输入端分别连接磁链/转矩观测器的输出端，第三比较器的正输入端输入给定磁链信号，第二比较器的输出端、第三比较器的输出端、磁链/转矩观测器的输出端分别连接PWM控制器的输入端，PWM控制器的输出端连接三相桥式逆变器中6个开关管的门极，控制三相桥式逆变器向三相感应电机输出交流电信号。

在本实施例中，速度调节器采用PI调节器。三相桥式逆变器的6个开关管均为IGBT。

在本实施例中，PWM控制器、速度调节器、第一～第三比较器、坐标变换模块和磁链/转矩观测器集成在一片DSP处理器上。DSP处理器的型号为DSP28335。

本实用新型的工作原理：

(1)电流/电压检测电路检测三相感应电机的定子电流、电压信号；