Istraživanje izravnog upravljanja momentom motora indukcije temeljeno na MATLAB / Simulinku
Tehnologija izravnog upravljanja momentom (DTC) je novi tip tehnologije za kontrolu brzine promjenjive frekvencije razvijen nakon tehnologije kontrole vektora. Prvo je predložio njemački znanstvenik M. Depenbrock i japanski učenjak I. Takahashi za asinkrone motore u 1980-ima. Teoriju izravne kontrole momenta sinkronog motora od permanentnog magneta predlaže Zhong. L, Rahman MF, Hu YW i ostali znanstvenici. Koristi metodu analize svemirskih vektora za izračunavanje i upravljanje zakretnim momentom i tokom AC motora izravno u koordinatnom sustavu statora. Orijentacija magnetskog polja statora koristi se za generiranje signala širine impulsa pomoću diskretne kontrole u dvije točke (kontrola pojasa). Prekidač pretvarača izravno se kontrolira kako bi se postigao visoki dinamički učinak okretnog momenta.
DTC ima prednosti jednostavne upravljačke strukture, brzog dinamičkog odziva okretnog momenta, manje ovisnosti o parametrima motora i dobre robusnosti u odnosu na promjene motornih parametara. Široko se koristi u asinkronim motorima i sinkronim motorima s permanentnim magnetima, a igra veliku ulogu u industrijskoj proizvodnji kao što su kućanski uređaji, automobilska industrija i vuča električnih lokomotiva.
Na temelju analize matematičkog modela trofaznog asinkronog motora uvodi se načelo upravljanja izravnim sustavom upravljanja zakretnim momentom trofaznog asinkronog motora. Opći simulacijski model trofaznog sustava za upravljanje izravnim momentom asinkronog motora temeljen na simulacijskoj platformi MATLAB / Simulink. Simulacijski model svake komponente sustava. Rezultati simulacije pokazuju da kontrolna metoda može učinkovito ostvariti brzo praćenje brzine motora. Sustav ima visoke dinamičke i statičke performanse, što učinkovito smanjuje vučnu vezu motora i zakretnog momenta, te poboljšava stabilnost sustava za upravljanje brzinom kotača. Državna izvedba.
1. Matematički model asinkronog motora
Asinkroni motori su višenamjenski, nelinearni i snažno povezani multivarijabilni sustavi. Stoga, pri analizi matematičkog modela asinkronog stroja, obično se izrađuju sljedeće pretpostavke:
(1) Zanemariti prostornu harmoniku, pod pretpostavkom da su trofazni namoti simetrični, a rezultirajuće zračno jazno magnetno polje je sinusno raspoređeno.
(2) Zanemariti magnetsku zasićenost.
(3) Izuzev gubitka željeza.
(4) Učinak učestalosti i promjena temperature na namotima se ne uzima u obzir.
Asinkroni motor opisan je na ortogonalnom statorskom koordinatnom sustavu pomoću analize prostornih vektora. Matematički model motora u koordinatnom sustavu statora sastoji se od jednadžbe napona, jednadžbe protoka, jednadžbe zakretnog momenta i jednadžbe kretanja.
2 Princip za kontrolu asinkronog direktnog zakretnog momenta motora (DTC)
Metoda izravne kontrole momenta (DTC) koristi metodu analize prostornih vektora za analizu matematičkog modela AC motora izravno u stacionarnom koordinatnom sustavu statora, konstruira algoritamski model okretnog momenta i vučne veze, izračunava i upravlja momentom AC motor i koristi petlju histereze. Upravljač (Bang-Bang kontrola) generira PWM signal i izravno kontrolira stanje prebacivanja pretvarača kroz stolni prekidač kako bi se postigao visoki dinamički učinak okretnog momenta.
Osnovno načelo je potpuno iskoristiti komutacijske karakteristike pretvarača napona. Kontinuiranim prebacivanjem stanja napona, putanje gibanja fluida statora približava se krugu, a frekvencija sklizanja se mijenja umetanjem vektora nulog napona za upravljanje momentom zakretnog momenta motora, a brzina promjene je takva da je vučna spojnica i zakretni moment od AC motora brzo se mijenja po potrebi.
Sustav asinkronog upravljanja izravnim momentom motora (DTC) sastoji se od pretvarača, trofaznog asinkronog motora, procjene fluktuacije, procjene okretnog momenta, procjene položaja rotora, preklopnog stola, PI regulatora i komparatora histereze. Kontrolni sustav izračunava dotičnu brzinu i stvarnu pogrešku brzine motora kroz izlaz PI regulatora kao signal dani momenta. Istodobno, sustav izračunava motor pomoću modela povezivanja toka i modela zakretnog momenta temeljenog na otkrivenim trofaznim vrijednostima struje i napona motora. Veličinu spojnice i zakretnog momenta, izračunati položaj rotora motora, danu fluktuciju motora i pogrešku između zakretnog momenta i stvarne vrijednosti; konačno izabrati vektore prekidačkog napona pretvarača prema njihovom stanju, tako da se motor može podesiti prema zahtjevima kontrole. Izlazni moment, i konačno postići svrhu regulacije brzine.
