核心提示：　　004年2月鐵道學報具有恒定開關頻率的感應電機無速度傳感器直接轉矩控制宋昌林\唐浦華2李治1（1.西南交通大學電氣工程學院，四川成都6100312.四川工業學院數控研究中心，四川成都610039）

　　004年2月鐵道學報具有恒定開關頻率的感應電機無速度傳感器直接轉矩控制宋昌林\唐浦華2李治1（1.西南交通大學電氣工程學院，四川成都6100312.四川工業學院數控研究中心，四川成都610039）關系式實時計算下一個控制周期內需要加在電機定子繞組上的電壓，實現了對感應電機的動態解耦控制，采用空間電壓矢量調制的方法使逆變器開關器件處于恒定頻率工作狀態。在低速下較傳統直接轉矩控制方法具有更優的控制性能，在高速下與傳統直接轉矩控制方法同樣具有響應快、性能不受電機參數影響等優點，并介紹了該方法的無速度傳感器實現，仿真結果驗證了本文所述方法是有效的。

　　212：A也沒有對磁鏈滯環寬度的確定方法進行探討。采用雙滯環的傳統直接轉矩控制存在的主要缺點有：低速控制性能不理想，開關頻率不恒定，轉矩脈動大，過電壓扇區時存在磁鏈軌跡的畸變14'為了實現高性能的直接轉矩控制，常用方法有采用神經模糊與空間電壓矢量調制技術實現恒定的開關頻率則將一個控制周期等分為三段，在一個控制周期內等分的三段中使用有效電壓矢量與零電壓矢量的組合來減小轉矩的脈動。空間電壓矢量調制在一個控制周期內可以實現7個電壓矢量的組合，相對于傳統直接轉矩控制在感應電機直接轉矩控制具有控制簡單、動態響應快、性能不受電機參數影響等特點而受到廣泛關注11‘231.傳統的直接轉矩控制采用轉矩滯環與磁鏈滯環方式實現對逆變器開關器件的控制，這是傳統直接轉矩控制的優點也是其缺點。轉矩滯環寬度與電機參數、轉速和開關頻率等相關聯，現有直接轉矩控制方面的還沒有關于轉矩滯環寬度確定方法的報道，將、軸的電壓分量Va代入式（2）可以計算出P軸的電壓分量玲，得到下一個控制周期內靜止坐標系下的一組電壓計算式。）中，X、作為計算式的分母，當Xs、時，會導致計算的失敗。所以采用同樣推導方法得到另外一組靜止坐標系下的電壓計算式一b2 =奶平2-2%史、屯了'十0屯4：―平/2少2.為了實現在整個360°范圍內都能正確求解，將、P靜止坐標系劃分為4個求解區間，如所示，其中區這樣轉子的機械角速度4就可以用下式求出，從而實現對電機速度的估計。

　　3仿真傳統直接轉矩控制方法的仿真結果可以看出，在啟動時，磁鏈的上升速度較慢，且在過電壓扇區時磁鏈軌跡出現畸變，電機輸出轉矩也有較大的脈動。同樣，根據（a）所示定子磁鏈軌跡，可以推斷出具有恒定開關頻率的直接轉矩控制方法具有快速的磁鏈響應特性，且磁鏈軌跡在整個360°區間內沒有任何畸變。由于其磁鏈響應的快速性，使這種方法非常適合于采用對磁鏈幅值的控制來實現對功率因數進行控制的應用場合。從（b）轉矩的輸何變化，這說明已很好地實現了磁鏈與轉矩的解耦控制，定子電流也具有非常快的響應速度，且波動較小，如（）所示，這是傳統直接轉矩控制與矢量控制系統所不能達到的控制效果。從（d）所示的速度曲線看，在正向旋轉向反向旋轉的過渡過程中，也能實現平穩的轉矩輸出，這說明在低速運行時，也可以得到很（a）定子磁鏈軌跡）〉電機輸出轉矩具有恒定開關頻率制的無速度傳感器直接轉矩控制仿真結果在相同的最大開關頻率下，本文所述方法還具有電流波動小、轉矩脈動小的特點，由于在控制中只使用了電機的定子電阻參數，使系統的控制性能對電機參數具有較好的魯棒性。在定子磁場定向條件下，推導出了一種轉差速度的計算方法，實現對速度的估計，該方法能，并且具有傳統直接轉矩控制的轉矩響應快的特點……u.具有速度估計精度高、易f現的特點。

　　本文所提出的具有恒定開關頻率的直接轉矩控制方法，較傳統直接轉矩控制具有開關頻率恒定，過電壓扇區時沒有磁鏈的畸變，有效地改善了系統的低速性好的控制性能。從估計速度與實測速度的曲線圖可以推斷出，估計速度具有較高的精度，在額定速度下運行時，可以滿足對速度精度要求為0.5%的應用場合，在速度過零點時估計誤差相對較大。從轉差速度計算式分析出，對速度的估計精度會在一定程度上受到電機參數的影響，且這種影響主要體現在運行速度較低時。