电气传动 ２００７年 第３７卷 第４期 单边直线感应电机转子磁场定向矢量控制方法研究
单边直线感应电机转子磁场
定向矢量控制方法研究
徐伟 孙广生 李耀华 金能强 任晋旗 王珂
１．中国科学院电工研究所 ２．中国科学院
摘要：单边直线感应电机运行中因次级板产生涡流而存在第二类纵向边缘效应，造成气隙有效磁通和牵 引力系数降低。建立了电机ｄ－－ｑ轴等效电路，通过ｄ轴互感和电阻变化来反应边缘效应的影响。采用转子 磁链、速度和电流３个调节器，对Ｕ ，Ｕ ｉｑｓ进行在线解耦补偿控制。结果表明，该方法在电机速度突变时减 小了力矩脉动，定子电流过渡平滑，速度平稳，较好地改善了电机的运行性能，对实际分析提供了理论依据。 关键词：单边直线感应电机转子磁场定向控制 边缘效应解耦补偿
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｒｏｔｏｒ Ｆｌｕｘ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｖｅｃｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｓｉｎｇｌｅ Ｌｉｎｅａｒ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｏｔｏｒ
Ｘｕ Ｗｅｉ Ｓｕｎ Ｇｕａｎｇｓｈｅｎｇ Ｌｉ Ｙａｏｈｕａ Ｊｉｎ Ｎｅｎｇｑｉａｎｇ Ｒｅｎ Ｊｉｎｑｉ Ｗａｎｇ Ｋｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＬＩＭ ｈａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔｓ ｉｎ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｌａｔｅ ｉｎ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｏｆ ａｉｒ ｇａｐ ａｎｄ ｐｕｌｌ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｉｔ ｗｏｒｋｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｄ—ｑ ａｘｉｓ ｅ— ｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｓｉｓｔ— ａｎｃｅ ｉｎ ｄ ａｘｉｓ ｔｈｅｎ ｂｒｏｕｇｈｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｄ ，Ｕｑｓ，ｉｑｓ ｏｎｌｉｎｅ ｄｅｃｏｕｐｌｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂａｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏｔｏｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ，ｓｐｅｅｄ，ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ ａｎｄ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔｓ ｆｌａｔ，ｓｐｅｅｄ ｓｍｏｏｔｈ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｄｄｅｎ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｍｏｔｏｒ ｓｐｅｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅｏｒｙ ｇｕｉｄ— ａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ＳＬＩＭ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ ｌｉｎｅａｒ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒ（ＳＬＩＭ） ｒｏｔｏｒ－ｆｌｕｘ ｏｒｉｅｎｔｅｄ（ＲＦＯ）ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｄｅｃｏｕｐｌｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
基于开关表的永磁同步电机直接转矩控制
胡敬之 梁晖
（北京交通大学电气工程学院 北京 100044）
摘要：本文讨论了一种基于电压矢量开关表的对于永磁同步电机的直接转矩控制的方法。由
于永磁同步电机电磁转矩的变化与定转子磁链间夹角的正弦值成比例，所以可以通过尽可能
的增加定子磁链的转速获得快速的转矩响应。在直接转矩控制里，两相静止坐标系中划分了
六个扇区，定子电压矢量的控制是通过选择六个电压矢量中的不同矢量来实现的。文章最后
运用仿真实现了该控制策略，仿真结果也显示了直接转矩控制方法的特点。
关键词：永磁同步电机，直接转矩控制，电压矢量
中图分类号：TM301.2
文献标识码：A
Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous
Motor with Switch Table
Hu jingzhi, Liang Hui (Beijing Jiaotong University Electrical Engineering Collage, Beijing, 100044)
Abstract: This paper describes a method of DTC for permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive. The increase of electromagnetic torque of PMSM is proportional to the sine of the angle between the stator and rotor flux linkages and therefore fast torque response can be obtained by increasing the rotating speed of the stator flux linkage as fast as possible. In direct torque control (DTC) ,there partitioned six sectors in the stationary two-axes reference frame and vectors of stator flux linkage is controlled by selecting different vectors of six voltage vectors. At last, DTC for PMSM is implemented with simulation, and results well demonstrate the features of DTC method. Keywords: Permanent Magnet Synchronous Motor, Direct Torque Control, Voltage Vector
第14卷第10期2010年10月电机与控制学报
ELECTRICMACHINESANDCONTROLVol14No10
Oc.t2010
感应电机双滑模面变结构MRAS转速辨识
王庆龙1,张兴2(1.合肥学院电子信息与电气工程系,安徽合肥230601;2.合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009)
摘要:为了研究感应电机无速度传感器磁场定向控制系统,基于变结构控制和自适应控制理论,提
出一种双滑模面变结构模型参考自适应观测器,用于感应电机的转速辨识。该方法将变结构和模型参考自适应系统进行有机的整合,选择转子磁链电压模型和电流模型分别作为参考模型和可调模型,
采用两模型输出的偏差构造了两个滑模面,利用代数计算方法获得转子估计速度。理论分析和仿真
结果表明:所提出的感应电机转速辨识方法具有较高的转子磁链观测准确度,改善了转速估计的动静
态性能;对于参数变化具有很强的自适应能力,同时算法简单,适用于实时应用。
关键词:感应电机;无速度传感器;矢量控制;模型参考自适应;双滑模面;变结构;辨识
中图分类号:TM346+.2文献标志码:A文章编号:1007-449X(2010)10-0032-05
DoublemanifoldvariablestructureMRASspeed
identificationforinductionmotor
WANGQinglong1,ZHANGXing2
(1.DepartmentofElectronicsandElectricalEngineering,HefeiUniversity,Hefei230601,China;
2.CollegeofElectricalandAutomaticEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)
ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＲＩＶＥ ２０１２ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．４ 电气传动 ２０１２年 第４２卷 第４期
纯电动汽车交流感应电机控制系统设计
谭延良，胡燕娇，盛碧云，樊少波
（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江２１２０１３）
摘要：以ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１数字信号处理器作为基础，设计了一款低成本、高效率的低速纯电动汽车交流感 应电机控制系统，结合空间电压矢量（ＳＶＰＷＭ）调制技术以及基于转子磁场定向的矢量控制策略，分别对驱 动控制系统的硬件电路和软件模块进行了设计。实验结果表明了该系统控制精度高，实时性和动态响应好， 具有较高的实用价值。 关键词：数字信号处理器；交流感应；电动汽车；矢量控制；低成本 中图分类号：ＴＭ３４３＋．３ 文献标识码：Ｂ
Ｐｕｒｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＡＣ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｏｔｏｒ ＴＡＮ Ｙａｎ—ｌｉａｎｇ，ＨＵ Ｙａｎ—ｊｉａｏ，ＳＨＥＮＧ Ｂｉ—ｙｕｎ，ＦＡＮ Ｓｈａｏ—ｂｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｔ，［ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰＩＣ３０Ｆ４０１１ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ＡＣ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｓｐａｃｅ ｖｅｃｔｏｒ ｐｕｌｓｅ—ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）ａｎｄ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＶＣ）ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｏｔｏｒ ｆｌｕｘ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ．Ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ ｄｒｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｍｏｄｕｌｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｂｅｔｔｅｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＡＣ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ；ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ（ＶＣ）；ｌｏｗ ｃＯＳｔ
