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第6期 马保柱等：基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机直接磁链控制 .679. 20r Proe Chin Soc Electr Eng.2006.26(13):151 (冯江华，许峻峰。永磁同步电机直接转矩控制系统转矩调节 日15 新方法，中国电机工程学报，2006,26(13)：151) [3]Liu J.Chu X G.Bai H Y.Study of permanent magnet syn- chronous motor direct torque control based on the strategy of ref- erence stator flux linkage and voltage space vector modulation. Trans China Electrotech Soc,2005.20(6):11 0.050.100.150.200.25 (刘军，楚小刚，白华煜.基于参考磁链电压空间矢量调制策 时间s 略的永磁同步电机直接转矩控制研究.电工技术学报，2005， 20(6):11) 图6基于CVC的转矩动态响应 [4]Zhu Y.She Y.Jiang J G.Improved space vector modulation Fig.6 Dynamie torque response based on CVC technique for direet torque Control.Small Spec Electr Mach, 图6显示，由于进入了弱磁区域，电流调节器已 2006(3):28 经饱和，所以转矩响应性能变得不稳定；而采用直接 (朱琰，佘焱，姜建国，一种改进的直接转矩控制电压矢量调 制方法，微特电机，2006(3)：28) 磁链控制（如图5所示），由于此时过调制策略开始 [5]Kang J K.Sul S K.New direet torque control of induction motor 起作用，所以速度和转矩响应较快，且动态响应时间 for minimum torque ripple and constant switching frequency 相对较短，约为80ms,比采用CVC方法缩短了近一 IEEE Trans Ind Appl.1999.35(5):1076 半的时间. [6]Sun D.He Y K.Space vector modulated based constant switching frequency direet torque control for permanent magnet synchronous 4结论 motor.Proc Chin Soc Electr Eng.2005.25(12):112 (孙丹，贺益康，基于恒定开关颜率空间矢量调制的永磁同步 本文提出了一种基于定子磁链直接控制的动态 电机直接转矩控制.中国电机工程学报，2005,25(12)：112) 及静态转矩控制方案，通过设置相应的约束条件可 [7]Tang L.Zhong L.Rahman M F,et al.A novel direct torque 以实现弱磁控制区较好的动态及静态转矩特性，此 control scheme for interior permanent magnet synchronous ma- 方案由基本的DTC方案而来，但具有恒定开关频率 chine drive system with low ripple in torque and flux,and fixed switching frequency//IEEE PESC.2002:529 及减小转矩和磁链脉动等优点，转矩的动态响应显 [8]Jawad F S.Hossein MZ.A novel technique for estimation and 示在恒功率区可获得最佳的转矩，与传统的方案相 control of stator flux of a salient pole PMSM in DTC method 比，新提出方案在较宽的速度运行范围提高了系统 based on MTPF.IEEE Trans Ind Electron,2003,50(2):262 的动静态响应，仿真证明了所提出方案的可行性， [9]Liu Q H.Khambadkone A M,Tripathi A.et al.Torque control of IPMSM drives using direct flux control for wide speed opera- 参考文献 tion.IEEE International Electric Machine Drives Conference. 2003:188 [1]Zhong L.Rahman M F.Hu W Y,et al.Analysis of direct of di- rect torque control in permanent synchronous motor drives.IEEE [10]Tripathi A.Khambadkone A M.Dynamic torque control perfor- Trans Power Electron.1997.12(3):528 mance of the direct flux control scheme in field weakening range [2]Feng J H.Xu J F.A new torque adjustment method of perma- /Industrial Electronics Conference Proceedings.2003.1:220 nent magnet synchronous machines direct torque control system.图6 基于 CVC 的转矩动态响应 Fig．6 Dynamic torque response based on CVC 图6显示由于进入了弱磁区域电流调节器已 经饱和所以转矩响应性能变得不稳定；而采用直接 磁链控制（如图5所示）由于此时过调制策略开始 起作用所以速度和转矩响应较快且动态响应时间 相对较短约为80ms比采用 CVC 方法缩短了近一 半的时间． 4 结论 本文提出了一种基于定子磁链直接控制的动态 及静态转矩控制方案通过设置相应的约束条件可 以实现弱磁控制区较好的动态及静态转矩特性．此 方案由基本的 DTC 方案而来但具有恒定开关频率 及减小转矩和磁链脉动等优点转矩的动态响应显 示在恒功率区可获得最佳的转矩．与传统的方案相 比新提出方案在较宽的速度运行范围提高了系统 的动静态响应．仿真证明了所提出方案的可行性． 参 考 文 献 ［1］ Zhong LRahman M FHu W Yet al．Analysis of direct of direct torque control in permanent synchronous motor drives．IEEE T rans Power Electron199712（3）：528 ［2］ Feng J HXu J F．A new torque adjustment method of permanent magnet synchronous machines direct torque control system． Proc Chin Soc Electr Eng200626（13）：151 （冯江华许峻峰．永磁同步电机直接转矩控制系统转矩调节 新方法．中国电机工程学报200626（13）：151） ［3］ Liu JChu X GBai H Y．Study of permanent magnet synchronous motor direct torque control based on the strategy of reference stator flux linkage and voltage space vector modulation． T rans China Electrotech Soc200520（6）：11 （刘军楚小刚白华煜．基于参考磁链电压空间矢量调制策 略的永磁同步电机直接转矩控制研究．电工技术学报2005 20（6）：11） ［4］ Zhu YShe YJiang J G．Improved space vector modulation technique for direct torque Control． Small Spec Electr Mach 2006（3）：28 （朱琰佘焱姜建国．一种改进的直接转矩控制电压矢量调 制方法．微特电机2006（3）：28） ［5］ Kang J KSul S K．New direct torque control of induction motor for minimum torque ripple and constant switching frequency． IEEE T rans Ind Appl199935（5）：1076 ［6］ Sun DHe Y K．Space vector modulated based constant switching frequency direct torque control for permanent magnet synchronous motor．Proc Chin Soc Electr Eng200525（12）：112 （孙丹贺益康．基于恒定开关频率空间矢量调制的永磁同步 电机直接转矩控制．中国电机工程学报200525（12）：112） ［7］ Tang LZhong LRahman M Fet al．A novel direct torque control scheme for interior permanent magnet synchronous machine drive system with low ripple in torque and fluxand fixed switching frequency∥ IEEE PESC2002：529 ［8］ Jawad F SHossein M Z．A novel technique for estimation and control of stator flux of a salient-pole PMSM in DTC method based on MTPF．IEEE T rans Ind Electron200350（2）：262 ［9］ Liu Q HKhambadkone A MTripathi Aet al．Torque control of IPMSM drives using direct flux control for wide speed operation．IEEE International Electric Machine Drives Conference 2003：188 ［10］ Tripathi AKhambadkone A M．Dynamic torque control performance of the direct flux control scheme in field weakening range ∥ Industrial Electronics Conference Proceedings20031：220 第6期 马保柱等： 基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机直接磁链控制 ·679·