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多电平变频器无速度传感器直接转矩控制

多电平变频器无速度传感器直接转矩控制

点击数:7200 次   录入时间:03-04 11:37:01   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

   由于在磁链观测中已经估算出定子磁链,因此参考模型可以用定子磁链表示:

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   其中,多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究为转子磁链,Lm为定转子互感, Lr为转子电感,多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究为定子瞬时电感, Ls为定子电感。

  可调模型为:

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   其中Tr=Lr/Rr为转子时间常数,Rr为转子电阻,多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究为转子角速度。

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  图6 利用转子磁链估计转速的MRAS方案

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  图7 转速估计模型

   定义广义状态误差多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究,利用Popov超稳定准则可推导出自适应率形式为:

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  其中,Kp、Ki分别为比例和积分系数, 是取之于的误差信息,

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   由式(6)可以看出,磁链误差信息比例于转子磁链矢量 和 之间的角偏差αr, 经过PI调节器可产生速度信号多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究,这个调整信号会使可调模型估计的多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究与参考模型的多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究趋于一致,令转子磁链误差 能够收敛于零,也就会使转速估计值多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究逐步逼近于真实值多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究,其原理如图6所示。图7为利用转子磁链估计转速的MRAS的Matlab/Si mulink模型。

 仿真结果及分析

   在Matlab/Simulink中建立了整个系统的仿真模型。其中,电机模型采用软件自带的两级三相异步感应电机模型,参数为:额定功率PN =3730W,额定线电压UN =380V,额定频率fN =50Hz,转子电阻Rr=1.083Ω,定子电阻Rs=1.115Ω,定子、转子电感Ls= Lr=0.2097H,定转子互感Lm=0.2037H,转动惯量J=0.02kgg㎡。逆变器每级直流电源电压为104V,采样周期Ts=952µs。

   仿真中,给定转速多电平变频器无速度传感器直接转矩控制的研究,电机空载启动,在0.3s处突加6Ngm的负载。各个变量的仿真波形如图8所示。

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  (a)辨识转速与实际转速

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  (b)转矩动态相应

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  (c)定子磁链         (d)电流

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  (e)相电压

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  (f)线电压

  图8 系统仿真波形

   由仿真波形可以看出,电机启动后0.2s,系统基本进入稳定状态;辨识转速能较好地估计与跟踪实际转速;相电压输出7电平;线电压输出13电平;电流波形良好;稳态时磁链与转矩脉动都比较小;启动过程中定子磁链能很快达到给定值,并保持圆形;启动时转矩迅速达到限幅值(23Ngm),之后逐渐回落到空载稳定值,加载时动态响应特性良好。

   本文将错时采样空间矢量调制方法、模型参考自适应方法与直接转矩控制相结合,实现了级联多电平变频器的无速度传感器直接转矩控制,有实现简单、可靠性高、转矩脉动小等诸多优点,具有较好的实用价值。文中给出了各个部分的建模方法,通过仿真对这一方法进行了验证。

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