异步电机直接转矩控制
异步电机直接转矩控制
一、仿真环境：MATLAB R2010a
二、
稳态仿真结果分析
电机三相定子绕组电流
上图为DTC控制下异步电机的定子三相电流，由图可知，直接转矩控制下定子电流基本成正弦波，由于固有的转矩脉动大等不足，电流中含有高次谐波，会在运行时产生噪音。
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磁链圆轨迹
上图所示为 转矩20NM时，由启动到稳态运行过程中，直接转矩控制下的磁链圆轨迹，由图可知磁链轨迹为圆形，实现了磁场定向控制
转矩波形
上图所示为直接转矩控制下电机负载转矩波形，给定负载转矩20Nm，由于直接转矩控制的
滞环调节，转矩波形中脉动含量较大。
转速波形
上图所示为给定转速1000r/min时，电机带负载20Nm从零速启动到稳态运行时的转速波形，由图可知，该直接转矩控制系统控制下的电机可以达到带负载调速要求，且稳态精度高，调
节性能好。
逆变器输出电压
上图所示为逆变器输出的电压，呈一系列脉冲状，不能直接用于磁链观测，故而在观测磁链中选择电压重构（详见仿真图中）
磁链波形
上图所示为电机带负载20Nm时的磁链波形，由图可知，磁链正弦度高，精度好，稳态性能
优良。
动态性能分析
负载突变转速波形
上图所示为异步电机直接转矩控制系统的转速动态性能仿真，由图可知，电机带10Nm的负载从零速启动，稳态运行后于1s时刻负载突变为20Nm，转速经过稍许跌落后迅速达到给
定值，系统抗负载扰动能力强。
负载突变时转矩波形
上图所示为上述动态过程中电机转矩响应波形，由图可知电机转矩的动态调节性能优越，负
载转矩突变时，电机输出电磁转矩迅速调节以达到稳定运行。
负载突变时定子A相电流
上图所示为电机负载突变时电机定子A相绕组的电流波形，由图可知，1s时负载突然增大
一倍，电机出力增加，电流变大，电磁转矩增大。
转速突变时速度响应
上图所示为给定负载转矩20Nm时，异步电机转速给定为500r/min，稳定运行后于1s时刻
突变为1000r/min，由图可知，转速响应迅速，稳态精度高。
转速突变时转矩响应
上图所示为上述条件下电机电磁转矩响应波形，在转速上升时，电机电磁转矩增加，用于加
速，稳定运行后 电机电磁转矩维持负载转矩。
转速突变时电流响应
上图所示为转速突变后，电机定子电流响应，负载转矩维持不变，电机电流幅值不变，转速
升高，电流频率增加。