DTC控制说明.docx
《DTC控制说明.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DTC控制说明.docx(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、_DTC控制简介一、 DTC的发展1. 直流电机图1直流电机控制环特点: 磁场方向通过机械换向器来转换 控制的变量为电枢电流以及励磁电流,速度反馈直接从电机测量 直接控制转矩在直流电机中,磁场由流经定子上励磁绕组的电流产生。该磁场与电枢绕组产生的磁场总是成直角。这种情况称为磁场定向,是产生最大转矩的条件。无论转子处在什么位置,电刷都会保证这种磁场稳定在这种状态。一旦磁场定向完成,直流电机的转矩就能很容易通过改变电枢电流和保持磁化电流恒定来实现。直流传动的优势在于,速度和转矩这两个对用户来说最主要的因素,可以直接通过电枢电流来控制:转矩控制为内环,速度控制为外环(见图1)。优点 精确快速的转矩控
2、制 高速的速度动态响应 控制简单最初,直流传动用于调速传动,是因为它可以很轻易的实现良好的转矩和高精度的速度响应。直流电机可以产生转矩并具有如下特性: 直接-电机的转矩与电枢电流成正比,因此可以直接精确的控制转矩。 快速-转矩控制十分迅速;传动系统可以得到很高的速度动态响应。如果电机由理想的电流源反馈转矩可以立即改变,电压反馈的传动同样可以实现快速响应,因为它只和转子电气时间常数有关(例如电枢回路中总的电感与电抗)。 简单-磁场方向通过换向器/电刷这一简单的机械结构来实现,所以不需要使用复杂的电子控制电路,从而节约了控制电机的成本。2. V/F控制图2使用PWM频率控制的交流传动控制环特点 控
3、制变量为电压和频率 通过调速器来模拟交流正弦波 磁通维持恒压频比 开环控制 负载决定转矩水平与直流传动不同,交流传动频率控制技术使用的是电机的外部参数即电压和频率作为控制电机的变量。电压和频率给定发送至调制器,为定子磁通提供近似的交流正弦波。这种技术被称为脉宽调制(PWM),是利用二极管整流桥为直流母线提供直流电压使之保持恒定的。逆变器通过脉宽调制脉冲序列改变电压和频率,由此来控制电机。需要注意的是,这种方式不使用反馈设备测量电机转速和电机轴位置将其反馈到控制环。这种没有反馈设备的控制方式,称为 “开环控制”。优点 低成本 不需要使用速度反馈装置 简单由于没有反馈设备,该控制方式为交流感应电机
4、提供了一种简单且低成本的解决方案。这种类型的传动适用于对精度要求不高的场合,例如泵类和风机。缺点 未使用磁场定向 忽略电机状态 转矩不可控 使用了延时调制器这种技术,有时也称标量控制,没有使用电机的磁场定向。而是使用了频率和电压作为控制的主要变量提供给电机的定子绕组。忽略转子的状态意味着没有速度或位置信号的反馈。因此转矩的精度是完全不可控的。此外,该技术使用的调制器从根本上减慢了输入的电压和频率信号与电机的实际要求之间的通讯。3. 矢量控制图3使用PWM矢量控制的交流传动控制环特点 磁场-定向控制-模仿直流传动 电机的电气特性是模拟的-“电机模型” 闭环控制传动 间接的转矩控制为了模拟直流电机
5、的磁场工作情况,即磁场定向过程,磁通矢量传动需要知道交流异步电机内部转子磁通的空间角位置。对于PWM的矢量控制传动,通过电气方式获得磁场定向而不是直流电机式的通过机械换向器/电刷设备。首先,转子的速度以及相对于定子磁场的角位置等信息通过脉冲编码器被反馈回来。使用编码器的传动称为闭环传动。另外电机的电气特性被数学模型化,使用微处理器来处理数据。磁通矢量控制的电子控制器为电压、电流和频率等控制变量建立电气量,并通过调制器将它们给定到交流异步电机。因此转矩被间接控制。优点 良好的转矩响应 精确的速度控制 可以达到零速满转矩 性能接近直流传动磁通矢量控制可以达到零速满转矩,性能十分接近于直流传动。缺点
6、 需要反馈 价格高 需要调制器为了达到快速的转矩响应和较高的速度精度,反馈装置是必需的。这使得成本上升并且增加了传统交流异步电机的复杂性。同样,调制器的使用降低了输入的电压和频率信号与电机的实际要求之间的通讯速度。4. 直接转矩控制图 3 使用DTC的交流传动的闭环控制控制变量 ABB所开发的具有革命性的DTC技术,在没有反馈的情况下使用先进的电机原理不使用调制器直接计算电机转矩从而完成磁场定向。控制变量为电机磁通和电机转矩。 DTC控制不需要调制器也不需要转速计或编码器等设备来反馈电机转速或电机轴的位置。 DTC使用最快、的数字信号处理硬件,并用更先进的数学模型来描述电机如何工作。这就使得传
7、动的转矩响应比其他任何直流传动快10倍。 DTC传动的动态速度精度比开环交流传动高8倍,与使用交流或反馈的直流传动精度相当。DTC技术带来了第一种兼具交流和直流传动优点的“通用”传动。优点 转矩响应:当投入一个100%转矩阶跃给定后,传动的输出达到给定值所需要的时间。使用DTC控制,在40HZ以下典型的转矩响应时间在1到2ms,而带编码器的矢量控制和直流传动响应时间在10-20ms之间。开环的PWM传动响应时间超过100ms。事实上,DTC的转矩响应速度已经达到了自然极限,由于电压和电流的限制,响应时间不可能做到更短。即使使用更先进的“无传感器矢量”传动,转矩响应时间也在数百毫秒。 低频下的精
8、确转矩控制,如在没有编码器或测速机等速度反馈的情况下实现零速满转矩。DTC控制可以在频率低于0.5Hz的情况下提供100%的转矩。 转矩的重复精度:在相同的转矩给定命令下,传动所重复输出转矩的精度。使用DTC控制,在没有编码器的情况下,可以达到1%到2%额定值的转矩额定精度。相当于交流开环控制的一半,与闭环控制的交/直流传动相当。电机的静态速度精度:在恒定负载下速度给定值与实际速度的偏差。对于DTC控制,速度精度为电机滑差的10%,对于11kW的电机,为0.3%的静态速度精度。对于110kW的电机,不带编码器的速度精度为0.1%。可以满足95%工业场合对传动的精度要求。但是,如果要达到直流传动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DTC 控制 说明
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。