SIEMENS揭陽市西門子中國一級代理-西門子高能效電機 變頻器 伺服電機

傳統的異步電機直接轉矩控制系統轉矩脈動大，且當考慮定子電阻的影響時，其電壓矢量選擇在扇區分界線附近會出現問題，導致控制性能變差。本文在借鑒三電平逆變器單一矢量及合成矢量的直接轉矩控制研究和兩電平12扇區直接轉矩控制的基礎上，將兩電平12扇區段的方法推廣到三電平研究中，介紹扇區細分24區段的三電平逆變器直接轉矩控制方法，并對其進行仿真驗證。

二、傳統12扇區直接轉矩控制電壓矢量選擇存在的問題

傳統直接轉矩控制逆時針旋轉時，電壓矢量的扇區從1變換到12.靜止坐標系alpha軸作為一扇區的中心，沿逆時針方向順序等分，如圖1所示。考慮定子電阻壓降影響時，傳統磁鏈閉環直接轉矩控制的電壓矢量選擇表在某些情況下是不正確的。對于12個工作電壓矢量、12扇區的控制方法，若考慮定子電阻壓降的影響，很難在一個區間內選用一個電壓矢量來同時實現定子磁鏈幅值和轉矩的增加或同時實現定子磁鏈的增加和轉矩減小。

三、24扇區細分的電壓矢量選擇表

根據前面的分析，考慮定子電阻壓降的影響，傳統磁鏈閉環的直接轉矩控制的電壓思量選擇表在某些情況下是不正確的。另外，傳統磁鏈閉環直接轉矩控制磁鏈幅值在扇區線附近嚴重不對稱，這將影響磁鏈、電流、轉矩的控制性能。本節介紹24扇區的改進型直接轉矩控制。

以上就糾正了上節分析出的傳統12扇區方法當定子考慮定子電阻壓降時，在扇區線附近磁路不對成的問題。

四、建模分析和總結

圖3 基于24扇區細分的三電平異步電機直接轉矩控制系統仿真

圖4 24扇區

（a）12扇區

（b）24扇區

圖2-4 異步電機直接轉矩控制系統仿真波形變化情況（1440r/min）

在借鑒三電平逆變器單一矢量及合成矢量的直接轉矩控制研究和兩電平12扇區的DTC研究的基礎上，開始介紹三電平12扇區后細分成24扇區，并對其進行仿真驗證，結果表明該方法具有良好的性能。