Istraživanje direktne kontrole obrtnog momenta indukcionog motora bazirano na MATLAB / Simulink
Direktna kontrola obrtnog momenta (DTC) tehnologija je novi tip tehnologije varijabilne frekvencije koja se razvija nakon tehnologije vektorske kontrole. Prvo je predložio njemački naučnik M. Depenbrock i japanski naučnik I. Takahashi za asinhronim motorima 1980-ih godina. Teoriju direktne kontrole momenta trajnog magnetnog sinhronog motora predložio je Zhong. L, Rahman MF, Hu YW i drugi naučnici. Ona koristi metod vektorskog analiziranja prostora za izračunavanje i kontrolu obrtnog momenta i fluksnog spoja motora AC direktno u koordinatnom sistemu statora. Orijentacija magnetskog polja statora se koristi za generisanje signala širine impulsa pomoću diskretne dve tačke kontrole (Band-Band kontrola). Preklopno stanje pretvarača se direktno kontroliše da bi se postigle visoke dinamičke performanse obrtnog momenta.
DTC ima prednosti jednostavne kontrolne strukture, brzog dinamičkog odziva momenta, manje zavisnosti od parametara motora i dobre robusnosti na promjene parametara motora. Široko se koristi u asinhronim motorima i sinhronim motorima trajnog magneta, i igra ogromnu ulogu u industrijskoj proizvodnji, kao što su kućanski aparati, automobilska industrija i električna lokomotiva.
Na osnovu analize matematičkog modela trofaznog asinhronog motora uveden je princip kontrole direktnog sistema upravljanja momentom trofaznog asinhronog motora. Osnovan je simulacijski model trofaznog asinhronog sistema direktnog upravljanja momentom momenta baziran na simulacionoj platformi MATLAB / Simulink. Simulacioni model svake komponente sistema. Rezultati simulacije pokazuju da kontrolna metoda može efikasno ostvariti brzo praćenje brzine motora. Sistem ima visoke dinamičke i statičke performanse, što efikasno smanjuje vezu fluksa motora i obrtnog momenta i poboljšava stabilnost sistema za kontrolu brzine AC. Performans države.
1. Matematički model asinhronog motora
Asinhroni motori su sistemi visokog reda, nelinearni i snažno povezani multivarijantni sistemi. Stoga, prilikom analize matematičkog modela asinhronske mašine, obično se izvode sljedeće pretpostavke:
(1) Ignorišite prostorne harmonike, pod pretpostavkom da su trofazni namotaji simetrični, a rezultujuće magnetno polje vazdušnog jastuka je sinusoidno raspoređeno.
(2) Ignorišite magnetnu zasićenost.
(3) Bez gubitka gvožđa.
(4) Efekat promene frekvencije i temperature na namotaji se ne uzima u obzir.
Asinhroni motor je opisan na koordinatnom sistemu ortogonalnog statora koristeći analizu svemirskog vektora. Matematički model motora u koordinatnom sistemu statora sastoji se od jednačine napona, jednačine fluksa, jednačine obrtnog momenta i jednačine kretanja.
2 Princip asinhronog motora direktnog upravljanja momentom (DTC)
Metoda direktne kontrole obrtnog momenta (DTC) koristi metod vektorskog vektora za analizu matematičkog modela motora AC direktno u stacionarnom koordinatnom sistemu statora, konstruiše algoritamski model obrtnog momenta i fluksa, izračunava i kontroliše obrtni moment AC motor i koristi petlju histerezije. Kontroler (Bang-Bang kontrola) generiše PWM signal i direktno kontroliše prekidačko stanje pretvarača kroz tabelu prekidača kako bi se postigli visoki dinamički učinci obrtnog momenta.
Osnovni princip je da se u potpunosti iskoriste prekidačke karakteristike naponskog pretvarača. Stalno prebacivanjem naponskog stanja, trajektorska veza statorskog fluksa približava se kružnici, a frekvencija klizanja se menja pomoću ubacivanja nultog napona vektora za kontrolu obrtnog momenta motora i brzina promjene je takva da je veza između fluksa i obrtnog momenta motora AC brzo menjaju po potrebi.
Asinhroni sistem za upravljanje direktnim momentom motora (DTC) sastoji se od pretvarača, trofaznog asinhronog motora, procjene veze fluksa, procjene obrtnog momenta, procjene položaja rotora, tabele preklopnika, PI regulatora i komparatora histereze. Kontrolni sistem izračunava zadatu brzinu motora i stvarnu grešku brzine preko izlaza PI regulatora kao obrtnog momenta. Istovremeno, sistem izračunava motor pomoću modela ukrštanja fluksa i modela obrtnog momenta zasnovanog na otkrivenim trofaznim strujnim i naponskim vrijednostima motora. Veličina fluksa i obrtnog momenta, izračunati položaj rotora motora, datu vezu fluksa motora i grešku između momenta i stvarne vrednosti; konačno odaberite vektor pretvaračkog napona pretvarača u skladu sa njihovim stanjem, tako da se motor može podesiti prema zahtevima kontrole. Izlazni obrtni momenat, i na kraju ostvariti svrhu regulacije brzine.
