Onderzoek naar directe koppelbesturing van een permanent gemonteerde synchrone permanentmagneetmotor
DTC heeft de voordelen van een eenvoudige besturingsstructuur, een snelle dynamische koppelrespons, minder afhankelijkheid van motorparameters en goede robuustheid voor motorparameveranderingen. Het wordt veel gebruikt in asynchrone motoren en synchrone motoren met permanente magneten en speelt een grote rol in de industriële productie, zoals huishoudelijke apparaten, de auto-industrie en tractie op elektrische locomotieven.
De directe koppelbesturingsmethode (DTC) maakt gebruik van de ruimtevectoranalyse-methode om het wiskundige model van de wisselstroommotor direct in het stationaire coördinatensysteem van de stator te analyseren, construeert een algoritmemodel van het koppel en de fluxkoppeling, berekent en controleert het koppel van de AC motor, en gebruikt de hysteresislus. De controller (Bang Bang-besturing) genereert een PWM-signaal en regelt rechtstreeks de schakeltoestand van de omvormer via de schakelingstabel om hoge dynamische prestaties van het koppel te verkrijgen.
Het basisprincipe is om volledig gebruik te maken van de schakelkarakteristieken van de spanningsomvormer. Door continu de spanningsstatus te schakelen, nadert de statorfluxstangbaan de cirkel en wordt de slipfrequentie gewijzigd door de nulspanningsvector in te schakelen om het koppel van de motor te regelen. De veranderingssnelheid is zodanig dat de fluxkoppeling en het koppel van de AC motor veranderen snel zoals vereist.
De motor start zeer snel, de werkelijke snelheid kan snel veranderen en er is geen overshoot. Wanneer de gegeven snelheid sterk verandert, kan deze snel volgen, wat aangeeft dat de directe koppelregeling uitstekende dynamische en statische prestaties heeft. In aanvulling op het proces van het tot stand brengen van het magnetische veld bij het opstarten, blijft het loopspoor van de statorfluxkoppeling ongeveer cirkelvormig tijdens statische en dynamische processen, en varieert de amplitude van de fluxkoppeling niet significant, waardoor de rimpel van de fluxkoppeling effectief wordt verminderd wanneer de motorparameters veranderen. Nadat het belastingskoppel is toegepast, is de dynamische respons van het elektromagnetische koppel hoger en de fluctuatie niet groot, waardoor de prestaties in de stabiele toestand van het AC-snelheidsregelsysteem worden verbeterd.
