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四、控制

事實上，1977年A·B·Plunkett曾經(jīng)在IEEE的工業(yè)應(yīng)用期刊上提出了類似于直接轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)構(gòu)和思想的直接磁鏈和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)方法，在這種方法中，轉(zhuǎn)矩給定與反饋之差通過PI調(diào)節(jié)得到滑差頻率，此滑差頻率加上電機轉(zhuǎn)子機械速度得到逆變器應(yīng)該輸出的電壓定子頻率；把電機分為發(fā)電機與電動機并不很確切，只是有些電機主要作發(fā)電機運行，有些電機主要作電動機運行。定子磁鏈給定與反饋之差通過積分運算得到一個電壓與頻率之比的量，并使之與定子頻率相乘得到逆變器應(yīng)該輸出的電壓，后通過SPWM方法對電機進行控制。

直接轉(zhuǎn)矩控制提出來將近有20年了，在此基礎(chǔ)上已經(jīng)發(fā)展出來了多種控制策略及其數(shù)字化實現(xiàn)方案、磁鏈觀測以及速度辨識的方法，本文將對它們進行分類，并作分析和比較。

細化的電壓矢量可以對轉(zhuǎn)矩和磁鏈進行更精的控制，文獻中對磁鏈使用了傳統(tǒng)的2級滯環(huán)Bang-Bang控制，而考慮到轉(zhuǎn)矩需要動態(tài)響應(yīng)快，對其劃分了5級滯環(huán)Bang-Bang控制，如圖4所示，不同的誤差帶內(nèi)使用不同的電壓矢量表。空間電壓矢量的幅值和相位是任意的，可以通過相鄰的兩個基本的電壓矢量合成而得。另外，作者通過推導得到電壓矢量對轉(zhuǎn)矩變化的影響式子如下所示：

從式⑽中可以看出同一電壓矢量在低速和高速對轉(zhuǎn)矩變化的影響是不同的。因此，在不同的速度范圍使用了不同的電壓矢量，如圖3所示。從另一方面看，低速使用幅值小的電壓矢量以及高速使用幅值大的電壓矢量也是符合V/f=C這一規(guī)律的。傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制在低速時連續(xù)使用較多的零電壓矢量使開關(guān)頻率很低，轉(zhuǎn)矩脈動大。而按照離散空間矢量調(diào)制的方法由于低速使用幅值小的電壓矢量，因此連續(xù)使用的零電壓矢量少，開關(guān)頻率高，轉(zhuǎn)矩脈動小。另外，由于高速時的電壓矢量比較多，可以劃分12個扇區(qū)，使用兩個電壓矢量表，這樣可以進行更確的控制。原因：電網(wǎng)電壓低，繞組有匝間短路，轉(zhuǎn)子繞組中有斷線或脫焊現(xiàn)象，啟動后一相斷線造成單相運行。

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