CN103001572A - 一种直接转矩控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种直接转矩控制系统，内部转矩给定的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转速给定与实际转速反馈比较后通过PID调节器与内部转矩给定，磁通优化、磁通制动分别与内部磁通给定连接，内部磁通给定、自适应电机模型的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的输出端与优化脉冲选择器的输入端连接，主电源电路通过控制电路对电机的转矩控制调节来对整个控制系统进行优化。其特点是，通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目。
Description
技术领域
本发明涉及一种直接转矩控制系统，尤其涉及一种直接转矩控制型变频器控制系统，属于变频调速控制技术领域。
背景技术
在目前的行业中，使用了的变极调速、电磁调速和调压调速方式，电磁调速异步电动机(滑差电机)电磁调速异步电动机又称滑差电机，它是一种恒转矩交流无级变速电动机。由于它具有调速范围广、速度调节开滑、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点，因此在印刷机及骑马订书机、无线装订、高频烘干联动机、链条锅炉炉排控制中都得到广泛应用。如801型对开立式停回转凸版印刷机、JS2101型对开双面胶印机，J2105型对开单色胶印机、J2108型对开单色胶印机、PZ4880-01A型对开四色胶印机等印刷机械采用这种电动机就更能符合印刷工艺要求。烘版机采用这种电动机调速后，能有效地控制胶膜厚度，操作十分方便。骑马订书机采用这种电动机调速，能够根据书刊的要求相应地调节转速而提高书刊装订质量。编辑本段缺点带有速度负反馈的电磁调速异步电动机的主要缺点是：在空载或轻载(小于10％额定转矩)时，由于反馈不足，会造成失控现象；在调速时，随着转速降低，离合器的输出功率和效率也相应地按比例下降。所以此电机适用于长期高速运转和短时间低速运转。为适应印刷机低速运转的需要，在采用电磁调速异步电动机作主驱动的印刷机中往往再配装一台三相异步电动机作为低速电机使用。编辑本段电磁调速异步电动机结构与工作原理电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转，电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。电枢为铸钢制成的圆筒形结构，它与鼠笼式异步电动机的转轴相连接，俗称主动部分；磁极做成爪形结构，装在负载轴上，俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何联系。当励磁线圈通过电流时产生磁场，爪形结构便形成很多对磁极。此时若电枢被鼠笼式异步电动机拖着旋转，那么它便切割磁场相互作用，产生转矩，于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转，前者的转速低于后者，因为只有当电枢与磁场存在着相对运动时，电枢才能切割磁力线。磁极随电枢旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理没有本质区别，所不同的是：异步电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生，而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流产生，并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作用。另外，由于结构复杂，变极电机的效率比常规的通用电机要稍低一些。而且不能精准的调节电机的转矩和磁通。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种直接转矩控制系统，提出了利用变频器进行开环方式对转速和转矩进行准确控制，而且动态和静态指标已优于PWM闭环控制指标。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种直接转矩控制系统，包括PID调节器、内部转矩给定、转矩比较器、磁通比较器、优化脉冲选择器、内部磁通给定、自适应电机模型、电机和主控制电路，内部转矩给定的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转速给定与实际转速反馈比较后通过PID调节器与内部转矩给定，磁通优化、磁通制动分别与内部磁通给定连接，内部磁通给定、自适应电机模型的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的输出端转矩状态、磁通状态与优化脉冲选择器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的控制信号端与优化脉冲选择器双向连接，优化脉冲选择器的输出端分别与逆变器、自适应电机模型开关位置的输入端连接，主控制电路中的直流母线电压连接到自适应电机模型的输入端，电机电流通过自适应电机模型的输入端。
本发明的有益效果是：通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目，同时也扩大了电机最高转速，提高了调速范围，使电气传动技术获得很大进步。
附图说明
图1直接转矩控制示意图；
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案实现方法进行说明：图1中，一种直接转矩控制系统，包括PID调节器、内部转矩给定、转矩比较器、磁通比较器、优化脉冲选择器、内部磁通给定、自适应电机模型、电机和主控制电路，内部转矩给定的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转速给定与实际转速反馈比较后通过PID调节器与内部转矩给定，磁通优化、磁通制动分别与内部磁通给定连接，内部磁通给定、自适应电机模型的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的输出端转矩状态、磁通状态与优化脉冲选择器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的控制信号端与优化脉冲选择器双向连接，优化脉冲选择器的输出端分别与逆变器、自适应电机模型开关位置的输入端连接，主控制电路中的直流母线电压连接到自适应电机模型的输入端，电机电流通过自适应电机模型的输入端。
它以测量电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入。该模型每隔25“s产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值作比较，依靠转矩比较器和磁通比较器的输出优化脉冲选择器，决定逆变部分的最佳开关位置。由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。
Claims (1)
1.一种直接转矩控制系统，其特征在于，包括PID调节器、内部转矩给定、转矩比较器、磁通比较器、优化脉冲选择器、内部磁通给定、自适应电机模型、电机和主控制电路，内部转矩给定的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转速给定与实际转速反馈比较后通过PID调节器与内部转矩给定，磁通优化、磁通制动分别与内部磁通给定连接，内部磁通给定、自适应电机模型的输出端与转矩比较器/磁通比较器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的输出端转矩状态、磁通状态与优化脉冲选择器的输入端连接，转矩比较器/磁通比较器的控制信号端与优化脉冲选择器双向连接，优化脉冲选择器的输出端分别与逆变器、自适应电机模型开关位置的输入端连接，主控制电路中的直流母线电压连接到自适应电机模型的输入端，电机电流通过自适应电机模型的输入端。
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| CN 201110272265 CN103001572A (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 一种直接转矩控制系统 |
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Publications (1)
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| CN103001572A true CN103001572A (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=47929800
Family Applications (1)
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| CN 201110272265 Pending CN103001572A (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 一种直接转矩控制系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105099317A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-25 | 南京信息工程大学 | 基于空间矢量的三相感应电机直接转矩控制系统和方法 |
| CN109889120A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种船舶电机制动控制系统 |
| CN111421543A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-17 | 慧灵科技（深圳）有限公司 | 机械臂的控制方法、装置、系统及存储介质 |
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2011
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130327 |