直接轉矩控制技術發展綜述
唐中琦 謝運祥 （華南理工大學廣州510641）
【摘 要】直接轉矩控制技術是近10年發展起來的用于感應電機調速的新型控制技術，與矢量控制技術相比，它具有更多的優越性。文中介紹直接轉矩控制技術的一些要點及其發展現狀，對它所存在的問題，特別是低速區存在的問題進行了分析、討論，在此基礎上提出了直接轉矩控制技術的發展趨勢。
【敘 詞】轉矩控制控制論感應電動機發展
1引言
隨著現代電力電子技術、交流變頻調速技術的飛速發展和現代控制理論、高速微處理器的普及應用，交流調速電氣傳動系統的應用越來越廣泛。在感應電動機的控制技術中，矢量控制技術和近年發展起來的直接轉矩控制技術，控制性能優良，特別是直接轉矩控制技術以其簡單高效吸引著廣大學者，因此在現代交流電氣傳動中占有越來越重要的地位。本文試圖就直接轉矩控制技術近年的發展情況作一簡單概括。直接轉矩控制理論的提出
直接轉矩控制技術，是近10年繼矢量控制技術之后發展起來的又一種高性能的新型交流變頻調速技術。
迄今為止，矢量控制技術已經獲得了長足的發展，它是以轉子磁場定向，采用矢量變換的方法，實現為交流電動機的轄速和磁鏈控制的完全解耦。實際上，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統特性受電機參數的影響較大，而且矢量變換比較復雜，存在著理論與實踐的矛盾。
1985年，德國首次提出直接轉矩控制的理論，它直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，采用定子磁場定向，無需解耦電流，而是直接控制電動機的磁鏈和轉矩，著眼于轉矩的快速響應，以獲得高效的控制性能。這種控制技術與矢量控制技術相比，對電機參數不敏感，不受轉子參數的影響，簡單易行，在很大程度上克服了矢量控制技術的缺點，具有廣闊的發展和應用前景。
2 直接轉矩控制技術概述
直接轉矩控制理論自誕生以來就受到普遍關注，在理論探討和實驗研究上都已做了大量工作。下面是直接轉矩控制技術中的幾個主要方面。
2.1磁鏈模型
根據轉速范圍，磁鏈模型分為三種。
2.1.1 u-i模型
2.1.2 i-n模型
2.1.3 u-n模型
在全速范圍內，u-n模型都是適用的，它綜合了前兩種模型的優點，由于使用了電流pi調節器，精度大大提高，但實現起來復雜，目前用的較少。當轉速降低時，可由u-i模型切換至i -n模型，但又存在平滑切換的問題，文獻1成功地綜合應用了兩種模型，保證了磁鏈的計算精度以及電機在高速和零速區的精確運行，取得了較好的效果。
2.2磁鏈控制
磁鏈控制方式分為兩種，即開環控制和閉環控制。開環控制在實際應用時，一般只采用了磁鏈的模型，低速時磁通發生畸變，系統性能變差。因此，應采用閉環控制來保證磁鏈的控制效果。
2.3磁鏈軌跡
磁鏈軌跡有兩種，即德國的六邊形方案和日本的圓形方案。感應電動機在三相對稱正弦交流電供電時，電機的氣隙磁勢為圓形，這樣電機損耗、轉矩脈沖和噪聲最小，在中小功率的場合多采用圓形方案。六邊形方案可降低功率器件的開關頻率，多用于大功率場合（開關頻率和開關損耗均受限制）。
3 直接轉矩控制技術研究熱點
直接轉矩控制理論和技術固然有其許多優點，但作為一種誕生不久的新理論、新技術，自然又有其不完善、不成熟之處，有些問題甚至成為它發展難以逾越的障 |
