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直接转矩控制与矢量控制的区别


2017-04-28 10:41   点击:35
                        

    简单地说,直接转矩控制与矢量控制的主要区别如下:

    1.控制特点  矢量控制以转子磁通的空间矢量为定向(基准)。为此,在控制过程中:

    (1)需要电动机的参数多,定向准确度受参数变化的影响较大:

    (2)要进行复杂的等效变换(直一交变换、2/3变换等),调节过程需要若干个开关周期才能完成,故响应时间较长,大于100ms

    而直接转矩控制以定子电压的空间矢量为定向(基准)。为此,在控制过程中:

    (1)只需要电动机的定子电阻一个参数,既易于测量,定向准确度也高;

    (2)不必进行等效变换,故动态响应快,只需1~5m

    (3)容易实现无速度传感器控制。

    2.脉宽调制  矢量控制采用正弦脉宽调制( SPWM)方式,故:

    (1)必须有SPWM发生器,结构复杂;

    (2)输出电流的谐波分量较小,冲击电流小;

    (3)载波频率是固定的,电磁噪声小。

    直接转矩控制不采用正弦脉宽调制( SPWM)方式,而采用“砰-砰”控制(双位控制)方式,逆变电路的开关状态(是否有电压输出)取决于实测转矩信号TS*与给定转矩信号TG*之间进行比较的结果:

    TS*>TG*→逆变电路有电压输出;

    TS*→逆变电路无电压输出。

    因此:

    (1)不需要PWM发生器,故结构简单,且转矩响应快;

    (2)输出电流的谐波分量较大,冲击电流也较大,逆变器输出端常常需要接入输出滤波器或输出电抗器,但这又将导致输出电压偏低;

    (3)逆变电路的开关频率不固定,电动机的电磁噪声较大。

    根据清华大学反复实验以及用户使用后的反馈信息来看,直接转矩控制和矢量控制是各有优缺点的。除了上面所述的比较外,一般说来,直接转矩控制在高频运行和低频运行时的实际性能都不如矢量控制。

    目前,两种控制方式正在互相渗透。例如,有的变频器在矢量控制方式中加入转矩控制功能;而采用直接转矩控制方式的变频器在低频段也正在借助矢量控制的方法来改善其低频运行特性。

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