交流电动机传动系统的控制技术发展综述(5)

型，强调对电机的转矩进行直接控制，省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算。直接转矩控制磁场定向所用的是定子磁链，只要知道定子电阻就可以把它观测出来；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，直接转矩控制大大少了矢量控制技术中控制性能易受参数变化影响的问题，很大程度上克服了矢量控制的缺点。

图2-4 近似圆形磁链控制系统框图

直接转矩控制从一诞生，就以新颖的控制思路，简洁明了的系统结构，优良的静、动态性能受到人们的普遍关注，各国学者在理论探讨和实验研究上都做了大量工作，出现了各种各样的控制方案。德国作为直接转矩控制的发源地，采用的是六边形磁链控制方案，着眼于大功率领域的实际应用。日本采用近似圆磁链的控制方案，侧重于中小功率高性能调速领域的研究。从控制效果来看，六边形方案在每六分之一周期仅使用一种非零电压矢量,这相当于六阶梯形波逆变器供电的情况(无零矢量作用时)，转矩脉动、噪声都比较大，与气隙磁场为圆形的理想情况相差甚远。近似圆方案则比较接近理想情况，电机损耗、转矩脉动及噪声均很小。但是从另一方面看，六边形方案有利于减小功率器件的开关频率，适用于大功率领域，而近似圆方案则相反，一般用于中小功率高性能场合。美国进行直接转矩控制研究的主要有T．G．Habetler等人，其目的是把直接转矩控制技术应用到电动汽车的牵引中,因此研究重点并不是如何精确调速，而是在全速度范围内有效地控制转矩，他们提出的无差拍预前控制法，克服了Band-Band控制开关频率可变的缺点。