异步电动机的直接转矩控制系统-吴学智
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✓如果交流电动机仅由常规的六脉波逆变器供电， 磁链轨迹便是六边形的旋转磁场，这显然不象在 正弦波供电时所产生的圆形旋转磁场那样能使电 动机获得匀速运行。
✓如果想获得更多边形或逼近圆形的旋转磁场，就 必须在每一个期间内出现多个工作状态，以形成 更多的相位不同的电压空间矢量。
定子磁链的控制
➢ 三相PWM逆变器产生多边形〔近似圆形〕旋转磁场
迹—六边形旋转磁场
✓每/3内输出保持不变， 每隔/3切换一次输出
U3(0 1) 0
(t)
Ⅱ
s
U2(11) 0
状态。
Ⅲ
✓电压空间矢量的幅值
U4(01 ) 1
Ⅳ
Ⅰ
U 1(10)
Ⅵ
不变，而相位每次旋
Ⅴ
转/3 。
U5(00) 1 U6(10) 1
✓一个周期中6个电压空
间矢量，形成一个封
闭的正六边形。
定子磁链的控制
由于 Es与转速成正比， 机当 低电 速动 运行 Es 时 as'， ，
系统以电流模型 算为 磁主 链计 ；当电动 运机 行高 时速 ，
Es
s' ，系统以电压模 计型 算为 磁主 链。 a
直接转矩控制的实现
➢电磁转矩模型
Tnp(ˆsaisbˆsbisa) 式中 ˆsa、 ： ˆsb— 估计 isa、 值 isb— ， 实测
六边形磁链轨迹直接转矩控制
➢20世纪80年代，德国学者提出的直接自控制 〔DSC, Direct self control〕方案。
圆形磁链轨迹直接转矩控制
➢日本学者提出的近似圆形磁链控制方案。
直接转矩控制根本原理
AC
整流器
PWM 变频器
• • IM
Sa,Sb,Sc
us
is
D0 D1 D2
电 压 空 间 矢 量 表（ R O M ）
➢ 直接转矩控制采用空间矢量的分析方法，直接在定 子坐标系下计算控制交流电机的转矩，采用定子磁 场定向，借助了离散两点式调节(Bang-Bang控制) 产生PWM信号，直接对逆变器开关状态进展最优控
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量 ➢ 如果三相交流电压是正弦波，相电压为：
uAO 2Usin(t) uBO 2Usin(t2/3) uCO 2Usin(t4/3)
➢ 直接转矩控制的实现
➢ 在实际运行中，一般保持定子磁链幅值为额定值，以 充分利用电动机铁心，而转子磁链幅值由负载决定；
➢ 通过改变空间电压矢量来控制定子磁链的旋转速度， 控制定子磁链走走停停以改变定子磁链的平均旋转速 度，从而控制δsr，以到达控制转矩的目的。
定子磁链的控制
➢ 磁链轨迹控制原理
✓电压矢量的积分是磁链矢量。合理选择空间电压 矢量，控制逆变器的开关持续时间，就可使磁链 沿着一定轨迹变化，这就是磁链轨迹控制。
定子磁链的控制
➢ 圆形轨迹控制原理
✓ 在如下图的一个采样周期，选择的电 压矢量包含V2，V6，V0或V7。
✓ V2的持续时间为t1,V6的持续时间 为t2,V0的持续时间为t0。假设采样 周期为T，那么有：
✓ T=t0+t1+t2 ✓ 积分近似公式有： ✓ Vobj=V2×t1+V6×t2
电压矢量的合成
链圆 〕( 。t)e j st
s
s
➢ 其中，Ψs是磁链的幅值， s为其旋转角速度。
u s
u s
s
s
旋转磁场与电压空间矢量 运动轨迹的关系
定子磁链的控制
u ( t ) de js t j e js te j (s t 2 )s ds tssssus
s
✓ 上式说明，当磁链幅值一
由此可以推得：
调制比为：
电压矢量的合成
➢ 从减少与设定磁链轨迹误差的角度考虑可将矢量 作用时间分段；从开关次数的角度考虑插入零矢 量的选择。
电压矢量的合成
➢七段式SVPWM开关状态变化图
电压矢量的合成
➢SVPWM后输出波形
空间电压矢量 输出的端电压波形 磁链轨迹波形
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算 ✓电压模型法——用定子电压和定子电流确定定 子磁链。
✓ 直接转矩控制磁场定向采用的是定子磁链控制，只 要知道定子电阻就可以观测出来，而矢量控制磁场 定向所用的是转子磁链，观测转子磁链需要知道电 动机转子电阻和电感。因此大大减轻了控制性能受 参数变化影响的问题；
✓ 直接转矩控制采用空间矢量的概念分析三相交流电 动机的数学模型和控制其各物理量，使问题变得简 单明了。
异步电动机的直接转矩控 制系统-吴学智
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直接转矩控制系统的特点
✓ 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机 的数学模型、控制电动机的磁链和转矩。它不需要 将交流电动机与直流电动机作比较、等效、转化， 省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算；
➢ 那么复平uuu面CBA上OOO 的uuu三CBAOOO相eee电jjj420压//33 矢量可写为：
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量
✓a、b、c分别表示电机定
子三相绕组在空间分布的
轴线，空间位置互差120
度。
120
✓三相定子电压UAO、UBO、 UCO分别加在三相绕组上， U B0 可以定义三个电压矢量 UAO、UBO、UCO，方 b 向在各轴轴线上，大小随 时间按正弦规律变化，时 间相差120度。
E
b
U
4 t
D
4
U
3 t3 BU 4t
2
✓ 为了使定子磁链趋近于圆， 对定子磁链矢量采用砰－砰
C
U 3 t1
控制〔Bang-Bang
S(3) S(4)
S(5)
S(2) v
s
S(1)
v
*
s
v
r
A s
a
Control〕：
✓ 以Ψs*所表示的圆为指令 值，通过控制各电压矢量的 作用时间来控制定子磁链在
S(6)
U 4 (011)
sb sc
a
bc
sb sc
b
U 2 (110)
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111)
U 5 (001)
U 6 (101)
电磁转矩控制原理
电 定磁 子转 磁矩 链Te： 空 n间 ps矢 iss量 L： sis Lmir 转子磁链空间矢 r量 L： mis Lrir
A0 A1
A2
A3 A4 A5
S (N)
abc a b
ua s ub s •ias ib s
•
函数发生器
r
s*
s
as (uas Rsias) dt
bs (ubs Rsibs ) dt
as bs
_ +
• s 2as 2b s
速度 e* e
_+
_ +
*r
调节器
直接转矩控制系统的特点
➢ 直接转矩控制强调的是转矩的直接控制与效果。
➢ 直接控制转矩：矢量控制是通过控制电流、磁链等 量来间接控制转矩，而直接转矩控制是把转矩直接 作为被控量；
➢ 对转矩的直接控制：通过两点式调节器把转矩检测 值与转矩给定值作滞环比较，把转矩波动限制在一 定的范围内。其控制效果不取决于电机的数学模型 是否能够简化，而取决于转矩的实际状况。
间均为 /3 。
Ⅲ
U 4 (011)
Ⅳ
U 5 (001)
b
U 2 (110)
Ⅱ
Ⅰ
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111) Ⅵ
Ⅴ
U 6 (101)
定子磁链的控制
➢ 在 /3所对应的时间 t内，
施加u1的结果是使定子磁链
s产生一个增量 ，其幅
值与|u1|成正比，方向与u1
的方向一致：
U s
U C0 c
直接转矩控制系统的原理
➢ 逆变器供电的空间电压矢量
➢ 三相电压型逆变器，有六个 功率开关，有8种可能的开 关组合。
sa
E Ud
E
sa
➢ 规定a、b、c三相负载的某
一相与直流母线正极接通时， 该相开关状态为“ 1 〞态，
U 3 (010)
反之，与负极接通时为“ 0
〞态，那么八种开关模式得 出的八种电压空间矢量
➢ 假设要改变电动机转矩的大小，可以通过改变 δsr，即改变定子磁链的旋转速度来实现。
➢ 如何改变定子磁链的旋转速度？
定子磁链的控制
➢ 直接转矩控制的根本思想是利用电压矢量来控制定子 磁链的旋转速度〔平均旋转速度 s〕，从而改变磁 通角δsr的大小，到达控制转矩的目的。
➢ 定子磁链与定子电压的关系
Ψ 1u1t
U3(0 1) 0
(t)
Ⅱ
s
➢ 最后得到新的磁链为：
Ⅲ
U4(01 ) 1
s2 s11
Ⅳ Ⅴ
U2(11) 0
Ⅰ
U 1(10)
Ⅵ
➢ 在任何时刻，所产生的磁链 增量的方向决定于所施加的
U5(00) 1 U6(10) 1
电压，其幅值那么正比于施
加电压的时间。
定子磁链的控制
➢ 六脉波逆变器的磁链轨
U 4 (011)
U 5 (001)
b
U 2 (110)
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111)
U 6 (101)
定子磁链的控制
➢ 电压型逆变器的输出电压矢量
➢ 为了方便起见，把逆变器的一个
工作周期用6个电压空间矢量划
分成6个区域，称为扇区
〔Sector〕，如下图的Ⅰ、
Ⅱ、…、Ⅵ，每个扇区对应的时 U3(010)
a U A0
120
120
U C0 c
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量
✓三相正弦电压空间矢量的 合成空间矢量Us是一个旋 转空间矢量，幅值是每相 电压值的3/2倍，以电源角 频率1做恒速同步旋转。
a
U A0
1
✓同样，可以定义电流和磁
U B0
链的空间矢量 和 。
b
u s u A u O B e j2 O /3 u C e j4 O /3
其中： L Ls Lr
电动机的定子磁链和转子磁链： 电流模型法计算 定子磁链，精度不受转速降低的影响，
但受电动机转子参数〔Tr〕影响，在高速时不如 电压模型，但在低速时比电压模型准确。
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算
✓u-n模型法： 为了提高系统 的调速性能， 可将两种模型 配合使用。
s1 aap(Esa 1s')
➢ 电压矢量合成的原理
✓ 在如下图的一个采样周期，选择的电 压矢量包含V2，V6，V0或V7。
✓ V2的持续时间为t1,V6的持续时间 为t2,V0的持续时间为t0。假设采样 周期为T，那么有：
✓ T=t0+t1+t2 ✓ 积分近似公式有： ✓ Vobj=V2×t1+V6×t2
由正弦定理得：
电压矢量的合成
Te
np
Lm LrL's
r
s
np
Lm LrL's
s
r
s insr
其中：L's
Ls
L2m Lr
电磁转矩控制原理
电磁转Te矩 npL L r公 L m 's s式 rsi： n sr
➢ 电磁转矩与定子磁链和转子磁链以及它们之间的 夹角(磁通角) δsr有关。
➢ 实际运行中，一般保持定子磁链的幅值不变(为 额定值)，以充分利用电动机的铁芯。
✓电动机的定子磁链和转子磁链：
s L s i s L m i r ( L m L s ) i s L m i r
r L r ir L m is ( L m L r ) ir L m is
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算 ✓电流模型法：
sa ra L isa sb rb L isb
u s
s
定时，us的大小与 s(或 供电电压频率)成正比，其
方向那么与磁链矢量正交，
即磁链圆的切线方向。
旋转磁场与电压空间矢量
运动轨迹的关系
定子磁链的控制
➢ 电压型逆变器的输出电压矢量 ✓三相电压型逆变器输出的8种 电压空间矢量。 ✓6个有效矢量，2个零矢量；
✓ 改变逆变器输出状态可改变 U3(010) 输出电压矢量。
其指令值的边带范围内。
2εΨ
s*s
定子磁链的控制
➢ 圆形轨迹控制原理
✓ 从A点到B点的路径有无 数条。
✓ 从A点出发沿顺时针方向 前进的矢量可以选择V4、 V2、V6
✓ 从保证电压矢量控制效果 考虑选择V2、V6
✓要有效地控制磁链轨迹，必须解决三个问题： 选择电压矢量；确定各电压矢量的作用时间；确定各电 压矢量的作用次序。
忽略定u子 s R电 sis 阻 d du的 sstsd影 udsstt响：
➢ 通过改变定子电压矢量的大小、方向及所作用的时间 就能对定子磁链矢量进展调节。
定子磁链的控制
➢ 假设由三相平衡正弦电压
供电，那么电机定子磁链
幅值恒定，其空间矢量以
恒速旋转。磁链矢量顶点
的运动轨迹形成圆形的空
间旋转磁场〔一般称为磁
sa (usaRsisa)dt sb (usbRsisb)dt
电压模型法模型简单，不受转子参数影响； 在低速时，误差比较大。
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算
✓电流模型法：在两相坐标系下，电动机的电流 模型：
Tr d drat raLmisaTrrrb
Tr d drat rb LmisbTrrra
✓如果想获得更多边形或逼近圆形的旋转磁场，就 必须在每一个期间内出现多个工作状态，以形成 更多的相位不同的电压空间矢量。
定子磁链的控制
➢ 三相PWM逆变器产生多边形〔近似圆形〕旋转磁场
迹—六边形旋转磁场
✓每/3内输出保持不变， 每隔/3切换一次输出
U3(0 1) 0
(t)
Ⅱ
s
U2(11) 0
状态。
Ⅲ
✓电压空间矢量的幅值
U4(01 ) 1
Ⅳ
Ⅰ
U 1(10)
Ⅵ
不变，而相位每次旋
Ⅴ
转/3 。
U5(00) 1 U6(10) 1
✓一个周期中6个电压空
间矢量，形成一个封
闭的正六边形。
定子磁链的控制
由于 Es与转速成正比， 机当 低电 速动 运行 Es 时 as'， ，
系统以电流模型 算为 磁主 链计 ；当电动 运机 行高 时速 ，
Es
s' ，系统以电压模 计型 算为 磁主 链。 a
直接转矩控制的实现
➢电磁转矩模型
Tnp(ˆsaisbˆsbisa) 式中 ˆsa、 ： ˆsb— 估计 isa、 值 isb— ， 实测
六边形磁链轨迹直接转矩控制
➢20世纪80年代，德国学者提出的直接自控制 〔DSC, Direct self control〕方案。
圆形磁链轨迹直接转矩控制
➢日本学者提出的近似圆形磁链控制方案。
直接转矩控制根本原理
AC
整流器
PWM 变频器
• • IM
Sa,Sb,Sc
us
is
D0 D1 D2
电 压 空 间 矢 量 表（ R O M ）
➢ 直接转矩控制采用空间矢量的分析方法，直接在定 子坐标系下计算控制交流电机的转矩，采用定子磁 场定向，借助了离散两点式调节(Bang-Bang控制) 产生PWM信号，直接对逆变器开关状态进展最优控
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量 ➢ 如果三相交流电压是正弦波，相电压为：
uAO 2Usin(t) uBO 2Usin(t2/3) uCO 2Usin(t4/3)
➢ 直接转矩控制的实现
➢ 在实际运行中，一般保持定子磁链幅值为额定值，以 充分利用电动机铁心，而转子磁链幅值由负载决定；
➢ 通过改变空间电压矢量来控制定子磁链的旋转速度， 控制定子磁链走走停停以改变定子磁链的平均旋转速 度，从而控制δsr，以到达控制转矩的目的。
定子磁链的控制
➢ 磁链轨迹控制原理
✓电压矢量的积分是磁链矢量。合理选择空间电压 矢量，控制逆变器的开关持续时间，就可使磁链 沿着一定轨迹变化，这就是磁链轨迹控制。
定子磁链的控制
➢ 圆形轨迹控制原理
✓ 在如下图的一个采样周期，选择的电 压矢量包含V2，V6，V0或V7。
✓ V2的持续时间为t1,V6的持续时间 为t2,V0的持续时间为t0。假设采样 周期为T，那么有：
✓ T=t0+t1+t2 ✓ 积分近似公式有： ✓ Vobj=V2×t1+V6×t2
电压矢量的合成
链圆 〕( 。t)e j st
s
s
➢ 其中，Ψs是磁链的幅值， s为其旋转角速度。
u s
u s
s
s
旋转磁场与电压空间矢量 运动轨迹的关系
定子磁链的控制
u ( t ) de js t j e js te j (s t 2 )s ds tssssus
s
✓ 上式说明，当磁链幅值一
由此可以推得：
调制比为：
电压矢量的合成
➢ 从减少与设定磁链轨迹误差的角度考虑可将矢量 作用时间分段；从开关次数的角度考虑插入零矢 量的选择。
电压矢量的合成
➢七段式SVPWM开关状态变化图
电压矢量的合成
➢SVPWM后输出波形
空间电压矢量 输出的端电压波形 磁链轨迹波形
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算 ✓电压模型法——用定子电压和定子电流确定定 子磁链。
✓ 直接转矩控制磁场定向采用的是定子磁链控制，只 要知道定子电阻就可以观测出来，而矢量控制磁场 定向所用的是转子磁链，观测转子磁链需要知道电 动机转子电阻和电感。因此大大减轻了控制性能受 参数变化影响的问题；
✓ 直接转矩控制采用空间矢量的概念分析三相交流电 动机的数学模型和控制其各物理量，使问题变得简 单明了。
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直接转矩控制系统的特点
✓ 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机 的数学模型、控制电动机的磁链和转矩。它不需要 将交流电动机与直流电动机作比较、等效、转化， 省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算；
➢ 那么复平uuu面CBA上OOO 的uuu三CBAOOO相eee电jjj420压//33 矢量可写为：
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量
✓a、b、c分别表示电机定
子三相绕组在空间分布的
轴线，空间位置互差120
度。
120
✓三相定子电压UAO、UBO、 UCO分别加在三相绕组上， U B0 可以定义三个电压矢量 UAO、UBO、UCO，方 b 向在各轴轴线上，大小随 时间按正弦规律变化，时 间相差120度。
E
b
U
4 t
D
4
U
3 t3 BU 4t
2
✓ 为了使定子磁链趋近于圆， 对定子磁链矢量采用砰－砰
C
U 3 t1
控制〔Bang-Bang
S(3) S(4)
S(5)
S(2) v
s
S(1)
v
*
s
v
r
A s
a
Control〕：
✓ 以Ψs*所表示的圆为指令 值，通过控制各电压矢量的 作用时间来控制定子磁链在
S(6)
U 4 (011)
sb sc
a
bc
sb sc
b
U 2 (110)
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111)
U 5 (001)
U 6 (101)
电磁转矩控制原理
电 定磁 子转 磁矩 链Te： 空 n间 ps矢 iss量 L： sis Lmir 转子磁链空间矢 r量 L： mis Lrir
A0 A1
A2
A3 A4 A5
S (N)
abc a b
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•
函数发生器
r
s*
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bs (ubs Rsibs ) dt
as bs
_ +
• s 2as 2b s
速度 e* e
_+
_ +
*r
调节器
直接转矩控制系统的特点
➢ 直接转矩控制强调的是转矩的直接控制与效果。
➢ 直接控制转矩：矢量控制是通过控制电流、磁链等 量来间接控制转矩，而直接转矩控制是把转矩直接 作为被控量；
➢ 对转矩的直接控制：通过两点式调节器把转矩检测 值与转矩给定值作滞环比较，把转矩波动限制在一 定的范围内。其控制效果不取决于电机的数学模型 是否能够简化，而取决于转矩的实际状况。
间均为 /3 。
Ⅲ
U 4 (011)
Ⅳ
U 5 (001)
b
U 2 (110)
Ⅱ
Ⅰ
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111) Ⅵ
Ⅴ
U 6 (101)
定子磁链的控制
➢ 在 /3所对应的时间 t内，
施加u1的结果是使定子磁链
s产生一个增量 ，其幅
值与|u1|成正比，方向与u1
的方向一致：
U s
U C0 c
直接转矩控制系统的原理
➢ 逆变器供电的空间电压矢量
➢ 三相电压型逆变器，有六个 功率开关，有8种可能的开 关组合。
sa
E Ud
E
sa
➢ 规定a、b、c三相负载的某
一相与直流母线正极接通时， 该相开关状态为“ 1 〞态，
U 3 (010)
反之，与负极接通时为“ 0
〞态，那么八种开关模式得 出的八种电压空间矢量
➢ 假设要改变电动机转矩的大小，可以通过改变 δsr，即改变定子磁链的旋转速度来实现。
➢ 如何改变定子磁链的旋转速度？
定子磁链的控制
➢ 直接转矩控制的根本思想是利用电压矢量来控制定子 磁链的旋转速度〔平均旋转速度 s〕，从而改变磁 通角δsr的大小，到达控制转矩的目的。
➢ 定子磁链与定子电压的关系
Ψ 1u1t
U3(0 1) 0
(t)
Ⅱ
s
➢ 最后得到新的磁链为：
Ⅲ
U4(01 ) 1
s2 s11
Ⅳ Ⅴ
U2(11) 0
Ⅰ
U 1(10)
Ⅵ
➢ 在任何时刻，所产生的磁链 增量的方向决定于所施加的
U5(00) 1 U6(10) 1
电压，其幅值那么正比于施
加电压的时间。
定子磁链的控制
➢ 六脉波逆变器的磁链轨
U 4 (011)
U 5 (001)
b
U 2 (110)
U 1 (100)
U0 (000)
a
U 7 (111)
U 6 (101)
定子磁链的控制
➢ 电压型逆变器的输出电压矢量
➢ 为了方便起见，把逆变器的一个
工作周期用6个电压空间矢量划
分成6个区域，称为扇区
〔Sector〕，如下图的Ⅰ、
Ⅱ、…、Ⅵ，每个扇区对应的时 U3(010)
a U A0
120
120
U C0 c
直接转矩控制系统的原理
➢ 空间电压矢量
✓三相正弦电压空间矢量的 合成空间矢量Us是一个旋 转空间矢量，幅值是每相 电压值的3/2倍，以电源角 频率1做恒速同步旋转。
a
U A0
1
✓同样，可以定义电流和磁
U B0
链的空间矢量 和 。
b
u s u A u O B e j2 O /3 u C e j4 O /3
其中： L Ls Lr
电动机的定子磁链和转子磁链： 电流模型法计算 定子磁链，精度不受转速降低的影响，
但受电动机转子参数〔Tr〕影响，在高速时不如 电压模型，但在低速时比电压模型准确。
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算
✓u-n模型法： 为了提高系统 的调速性能， 可将两种模型 配合使用。
s1 aap(Esa 1s')
➢ 电压矢量合成的原理
✓ 在如下图的一个采样周期，选择的电 压矢量包含V2，V6，V0或V7。
✓ V2的持续时间为t1,V6的持续时间 为t2,V0的持续时间为t0。假设采样 周期为T，那么有：
✓ T=t0+t1+t2 ✓ 积分近似公式有： ✓ Vobj=V2×t1+V6×t2
由正弦定理得：
电压矢量的合成
Te
np
Lm LrL's
r
s
np
Lm LrL's
s
r
s insr
其中：L's
Ls
L2m Lr
电磁转矩控制原理
电磁转Te矩 npL L r公 L m 's s式 rsi： n sr
➢ 电磁转矩与定子磁链和转子磁链以及它们之间的 夹角(磁通角) δsr有关。
➢ 实际运行中，一般保持定子磁链的幅值不变(为 额定值)，以充分利用电动机的铁芯。
✓电动机的定子磁链和转子磁链：
s L s i s L m i r ( L m L s ) i s L m i r
r L r ir L m is ( L m L r ) ir L m is
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算 ✓电流模型法：
sa ra L isa sb rb L isb
u s
s
定时，us的大小与 s(或 供电电压频率)成正比，其
方向那么与磁链矢量正交，
即磁链圆的切线方向。
旋转磁场与电压空间矢量
运动轨迹的关系
定子磁链的控制
➢ 电压型逆变器的输出电压矢量 ✓三相电压型逆变器输出的8种 电压空间矢量。 ✓6个有效矢量，2个零矢量；
✓ 改变逆变器输出状态可改变 U3(010) 输出电压矢量。
其指令值的边带范围内。
2εΨ
s*s
定子磁链的控制
➢ 圆形轨迹控制原理
✓ 从A点到B点的路径有无 数条。
✓ 从A点出发沿顺时针方向 前进的矢量可以选择V4、 V2、V6
✓ 从保证电压矢量控制效果 考虑选择V2、V6
✓要有效地控制磁链轨迹，必须解决三个问题： 选择电压矢量；确定各电压矢量的作用时间；确定各电 压矢量的作用次序。
忽略定u子 s R电 sis 阻 d du的 sstsd影 udsstt响：
➢ 通过改变定子电压矢量的大小、方向及所作用的时间 就能对定子磁链矢量进展调节。
定子磁链的控制
➢ 假设由三相平衡正弦电压
供电，那么电机定子磁链
幅值恒定，其空间矢量以
恒速旋转。磁链矢量顶点
的运动轨迹形成圆形的空
间旋转磁场〔一般称为磁
sa (usaRsisa)dt sb (usbRsisb)dt
电压模型法模型简单，不受转子参数影响； 在低速时，误差比较大。
直接转矩控制的实现
➢定子磁链的估算
✓电流模型法：在两相坐标系下，电动机的电流 模型：
Tr d drat raLmisaTrrrb
Tr d drat rb LmisbTrrra