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四、控制

事實(shí)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(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械速度得到逆變器應(yīng)該輸出的電壓定子頻率；利用手感，檢查故障用手觸摸電視的外殼，可以大致判斷溫升的高低，若用手一觸及電機(jī)外殼便感到很燙，溫度值很高，應(yīng)檢查原因，如：負(fù)荷過重、電壓過高等，然后針對(duì)原因排除故障。定子磁鏈給定與反饋之差通過積分運(yùn)算得到一個(gè)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(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。

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

將消除轉(zhuǎn)矩誤差，達(dá)到轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍控制的目的。即使出現(xiàn)計(jì)算出來(lái)的電壓矢量作用時(shí)間超出采樣周期，也可以用滿電壓矢量來(lái)代替，因此是非常易于實(shí)現(xiàn)的，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的鋸齒基本上對(duì)稱，說明轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)已經(jīng)大為減少。但是控制精度越提高，矢量劃分就越細(xì)，電壓矢量控制表就越多越大，這將增加控制的復(fù)雜性。上法認(rèn)為磁鏈被準(zhǔn)確控制或變化緩慢，而沒有考慮磁鏈的無(wú)差拍控制，在文獻(xiàn)中對(duì)磁鏈也進(jìn)行了預(yù)測(cè)控制。

十一、幾何圖形的無(wú)差拍控制

在文獻(xiàn)中，對(duì)定子磁鏈方程、轉(zhuǎn)子磁鏈方程以及由定、轉(zhuǎn)子磁鏈表達(dá)的轉(zhuǎn)矩方程進(jìn)行離散化，之后把前兩個(gè)方程帶入到轉(zhuǎn)矩方程中去。通過離散的轉(zhuǎn)矩方程分析可以知道施加電壓矢量可以使轉(zhuǎn)矩誤差為零，轉(zhuǎn)矩變化到平面上的一條直線上，這條直線與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶糠较蚱叫?。采取同樣的方法可以分析知道施加電壓矢量可以使磁鏈誤差為零，磁鏈變化到平面上的一個(gè)園上，這個(gè)園與與磁鏈園同心。交流電機(jī)是一個(gè)非常廣義分類，電機(jī)本身的種類就是非常大的，交流電機(jī)本身也可以分低速跟高速，低速的可以叫低速電機(jī)、交流低速電機(jī)，高速的可以叫高速電機(jī)，高速電動(dòng)機(jī)，交流高速電機(jī)，而高速電機(jī)又可以被稱為電主軸，高速電主軸等等。于是利用直線和園的交點(diǎn)就可以得到使轉(zhuǎn)矩和磁鏈無(wú)差拍控制的電壓矢量，當(dāng)然這個(gè)電壓矢量受到逆變器所能輸出的電壓大小的限制。

在離散空間矢量調(diào)制方法中，通過對(duì)兩電平逆變器輸出的六個(gè)基本電壓矢量中的相鄰電壓矢量和零電壓矢量進(jìn)行有規(guī)律的合成，如圖3是使用相鄰的單一矢量2和單一矢量3以及零電壓矢量合成出來(lái)的空間電壓矢量。從圖3中可以看出其合成方法是把整個(gè)采樣周期平均分為3段，每一段由非零電壓矢量或零電壓矢量組成，如空間電壓矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零電壓矢量各作用1/3采樣周期，可以采用5段式或7段式方式合成(文中沒說明），利用這種有規(guī)律的合成方法一共可以合成出10個(gè)電壓矢量。另外，由于中性點(diǎn)電阻的通斷可以靈活控制，則可以在消弧線圈動(dòng)作以后，再以一定的合分時(shí)序來(lái)控制電阻的通斷，以便讓保護(hù)裝置動(dòng)作或者讓接地故障指示器識(shí)別該信號(hào)并指示出接地電流途徑。