[發明專利]一種直接轉矩控制系統

無效

• 申請號: 201110272265.3
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN103001572A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 錢國東
• 申請（專利權）人: 無錫市幅瑞自動化科技有限公司
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14;H02P27/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種直接轉矩控制系統，尤其涉及一種直接轉矩控制型變頻器控制系統，屬于變頻調速控制技術領域。

背景技術

在目前的行業中，使用了的變極調速、電磁調速和調壓調速方式，電磁調速異步電動機(滑差電機)電磁調速異步電動機又稱滑差電機，它是一種恒轉矩交流無級變速電動機。由于它具有調速范圍廣、速度調節開滑、起動轉矩大、控制功率小、有速度負反饋、自動調節系統時機械特性硬度高等一系列優點，因此在印刷機及騎馬訂書機、無線裝訂、高頻烘干聯動機、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應用。如801型對開立式停回轉凸版印刷機、JS2101型對開雙面膠印機，J2105型對開單色膠印機、J2108型對開單色膠印機、PZ4880-01A型對開四色膠印機等印刷機械采用這種電動機就更能符合印刷工藝要求。烘版機采用這種電動機調速后，能有效地控制膠膜厚度，操作十分方便。騎馬訂書機采用這種電動機調速，能夠根據書刊的要求相應地調節轉速而提高書刊裝訂質量。編輯本段缺點帶有速度負反饋的電磁調速異步電動機的主要缺點是：在空載或輕載(小于10％額定轉矩)時，由于反饋不足，會造成失控現象；在調速時，隨著轉速降低，離合器的輸出功率和效率也相應地按比例下降。所以此電機適用于長期高速運轉和短時間低速運轉。為適應印刷機低速運轉的需要，在采用電磁調速異步電動機作主驅動的印刷機中往往再配裝一臺三相異步電動機作為低速電機使用。編輯本段電磁調速異步電動機結構與工作原理電磁調速異步電動機是由普通鼠籠式異步電動機、電磁滑差離合器和電氣控制裝置三部分組成。異步電機作為原動機使用，當它旋轉時帶動離合器的電樞一起旋轉，電氣控制裝置是提供滑差離合器勵磁線圈勵磁電流的裝置。電樞為鑄鋼制成的圓筒形結構，它與鼠籠式異步電動機的轉軸相連接，俗稱主動部分；磁極做成爪形結構，裝在負載軸上，俗稱從動部分。主動部分和從動部分在機械上無任何聯系。當勵磁線圈通過電流時產生磁場，爪形結構便形成很多對磁極。此時若電樞被鼠籠式異步電動機拖著旋轉，那么它便切割磁場相互作用，產生轉矩，于是從動部分的磁極便跟著主動部分電樞一起旋轉，前者的轉速低于后者，因為只有當電樞與磁場存在著相對運動時，電樞才能切割磁力線。磁極隨電樞旋轉的原理與普通異步電動機轉子跟著定子繞組的旋轉磁場運動的原理沒有本質區別，所不同的是：異步電動機的旋轉磁場由定子繞組中的三相交流電產生，而電磁滑差離合器的磁場則由勵磁線圈中的直流電流產生，并由于電樞旋轉才起到旋轉磁場的作用。另外，由于結構復雜，變極電機的效率比常規的通用電機要稍低一些。而且不能精準的調節電機的轉矩和磁通。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種直接轉矩控制系統，提出了利用變頻器進行開環方式對轉速和轉矩進行準確控制，而且動態和靜態指標已優于PWM閉環控制指標。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：一種直接轉矩控制系統，包括PID調節器、內部轉矩給定、轉矩比較器、磁通比較器、優化脈沖選擇器、內部磁通給定、自適應電機模型、電機和主控制電路，內部轉矩給定的輸出端與轉矩比較器/磁通比較器的輸入端連接，轉速給定與實際轉速反饋比較后通過PID調節器與內部轉矩給定，磁通優化、磁通制動分別與內部磁通給定連接，內部磁通給定、自適應電機模型的輸出端與轉矩比較器/磁通比較器的輸入端連接，轉矩比較器/磁通比較器的輸出端轉矩狀態、磁通狀態與優化脈沖選擇器的輸入端連接，轉矩比較器/磁通比較器的控制信號端與優化脈沖選擇器雙向連接，優化脈沖選擇器的輸出端分別與逆變器、自適應電機模型開關位置的輸入端連接，主控制電路中的直流母線電壓連接到自適應電機模型的輸入端，電機電流通過自適應電機模型的輸入端。

本發明的有益效果是：通過對轉矩和磁通的測量，即刻調整逆變電路的開關狀態，進而調整電機的轉矩和磁通，以達到精確控制的目，同時也擴大了電機最高轉速，提高了調速范圍，使電氣傳動技術獲得很大進步。

附圖說明

圖1直接轉矩控制示意圖；

具體實施方式