一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于永磁电动机的配件领域，具体属于一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置。
【背景技术】
[0002]永磁同步电机PMSM因具有体积小、效率高、结构简单、噪声小等优点受到广泛的应用。为了进一步提高性能，有必要对其控制策略和算法进行不断地改进和完善。
[0003]在传统DTC控制中，根据磁链和转矩滞环比较器的输出结果，一个采样周期中逆变器只输出一个固定的电压矢量，这个电压矢量只能对转矩和定子磁链的增大或减小趋势做一个改变，并不能控制其变化量的大小，因此，不论转矩还是定子磁链都会产生比较严重的脉动纹波。而且，它是通过在当前采样周期内采集定子电流、重构母线电压观测得到定子磁链幅值和转矩与当前实际需要的定子磁链和转矩的关系来控制下个采样周期内的电压矢量输出，这样得到的控制系统就是一个滞后的系统，必然导致转矩脉动大，进而电流畸变也比较大。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种永磁同步电机的电压直接转矩控制
目.ο
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，包括接收定量信号输入的第一 PI环调节器，其特征在于:所述第一 PI环调节器的输出端连向一个第一滞环控制器，所述第一滞环控制器的输出端连向一个电压矢量开关表，所述电压矢量开关表的输出端连向一个逆变器，所述逆变器的电流输出端连向一个永磁电机，所述逆变器的电压输出端连向一个第一微处理器，所述逆变器的电流输出端还连向一个第二微处理器，所述第一微处理器和第二微处理器连向一个总的第三微处理器，所述第三位处理器的输出端接回第一滞环控制器。
[0007]所述第一微处理器的输出端通过一个第二滞环控制器连向电压矢量开关表。
[0008]所述永磁电机的输出端连回第一 PI环调节器。
[0009]采用以上技术方案后:本实用新型第一微处理器对输入电压实现电压重构-电压CLARKE变化的工作，所述第二微处理器对输入电流实现电流CLARKE变换，所述第三微处理对输入量依次实现磁链观测和转矩计算的工作，然后在输出量传回第一PI环调节器，本实用新型根据每个周期内所需的电压矢量的幅值和相位，通过所在扇区的两个相邻矢量和零矢量对作用时间的线性组合来合成所需要的任意电压矢量，它不仅能在一个采样周期内控制定子磁链和转矩变化的方向，而且能精确控制其变化量的大小，采用第一PI环调节器，即目标电压矢量生成模块和空间矢量调制模块替代了传统直接转矩控制系统中的滞环控制器和电压矢量开关表，本实用新型相比传统直接转矩控制系统转矩脉动明显减小；定子磁链脉动也减小，可以得到一个更加光滑的定子磁链圆；定子电流谐波含量也更小;转速波形更平稳，但响应时间并没有明显变化，在保留传统直接转矩控制快速响应性的同时很大程度上减小了电磁转矩脉动和定子磁链的脉动。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的结构不意图；
【具体实施方式】
[0011]参见图1，一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，包括接收定量信号输入的第一 PI环调节器1，所述第一 PI环调节器I的输出端连向一个第一滞环控制器2，所述第一滞环控制器2的输出端连向一个电压矢量开关表3，所述电压矢量开关表3的输出端连向一个逆变器4，所述逆变器4的电流输出端连向一个永磁电机5，所述逆变器4的电压输出端连向一个第一微处理器6，所述逆变器4的电流输出端还连向一个第二微处理器7，所述第一微处理器6和第二微处理器7连向一个总的第三微处理器8，所述第三微处理器8的输出端接回第一滞环控制器2。
[0012]所述第一微处理器6的输出端通过一个第二滞环控制器9连向电压矢量开关表3。
[0013]所述永磁电机5的输出端连回第一 PI环调节器I。
[0014]采用以上技术方案后:本实用新型第一微处理器对输入电压实现电压重构-电压CLARKE变化的工作，所述第二微处理器对输入电流实现电流CLARKE变换，所述第三微处理对输入量依次实现磁链观测和转矩计算的工作，然后在输出量传回第一PI环调节器，本实用新型根据每个周期内所需的电压矢量的幅值和相位，通过所在扇区的两个相邻矢量和零矢量对作用时间的线性组合来合成所需要的任意电压矢量，它不仅能在一个采样周期内控制定子磁链和转矩变化的方向，而且能精确控制其变化量的大小，采用第一PI环调节器，即目标电压矢量生成模块和空间矢量调制模块替代了传统直接转矩控制系统中的滞环控制器和电压矢量开关表，本实用新型相比传统直接转矩控制系统转矩脉动明显减小；定子磁链脉动也减小，可以得到一个更加光滑的定子磁链圆；定子电流谐波含量也更小;转速波形更平稳，但响应时间并没有明显变化，在保留传统直接转矩控制快速响应性的同时很大程度上减小了电磁转矩脉动和定子磁链的脉动。
【主权项】
1.一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，包括接收定量信号输入的第一 PI环调节器(I)，其特征在于:所述第一PI环调节器(I)的输出端连向一个第一滞环控制器(2)，所述第一滞环控制器(2)的输出端连向一个电压矢量开关表(3)，所述电压矢量开关表(3)的输出端连向一个逆变器(4)，所述逆变器(4)的电流输出端连向一个永磁电机(5)，所述逆变器(4)的电压输出端连向一个第一微处理器(6)，所述逆变器(4)的电流输出端还连向一个第二微处理器(7)，所述第一微处理器(6)和第二微处理器(7)连向一个总的第三微处理器(8)，所述第三微处理器(8)的输出端接回第一滞环控制器(2)。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，其特征在于:所述第一微处理器(6)的输出端通过一个第二滞环控制器(9)连向电压矢量开关表(3)。3.根据权利要求1或2所述的一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，其特征在于:所述永磁电机(5)的输出端连回第一 PI环调节器(I)。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种永磁同步电机的电压直接转矩控制装置，包括接收定量信号输入的第一PI环调节器，其特征在于：所述第一PI环调节器的输出端连向一个第一滞环控制器，所述第一滞环控制器的输出端连向一个电压矢量开关表，所述电压矢量开关表的输出端连向一个逆变器，所述逆变器的电流输出端连向一个永磁电机，所述逆变器的电压输出端连向一个第一微处理器，所述逆变器的电流输出端还连向一个第二微处理器，所述第一微处理器和第二微处理器连向一个总的第三微处理器，所述第三位处理器的输出端接回第一滞环控制器。所述第一微处理器的输出端通过一个第二滞环控制器连向电压矢量开关表。
【IPC分类】H02P21/30
【公开号】CN205336172
【申请号】CN201620040933
【发明人】徐才洋, 杨锐, 张乙丑
【申请人】精基科技（嘉兴）有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月16日