直接转矩操控(DirectTorqueControl，简称DTC)是1种高效的沟通调速技能。它凭借三相定子电压、电流来核算转矩和磁链，再通过转矩、磁链的误差来直接进行电机的调速操控，具有优秀的调速功能和快速性。DTC摒弃了矢量操控技能中过于冗杂的解耦思维，故而简洁明晰，这些长处引起国内外学者广泛的研讨爱好。技能已被成功地使用于一般感应电机中，如ABB公司将该技能使用于ACS600这一标准型逆变器产品中，表现出了优秀的电气功能。
BDFM具有2套不同极数的定子绕组，这种杂乱的电磁结构使其转矩和磁链的核算较一般感应电机费事。将DTC引入了BDFM调速体系，但该体系核算量较大，难以完成，针对上述体系提出了1种转矩和磁链的简化核算办法，可是转矩脉动较大。构成转矩脉动大的根本原因在于该体系选用的惯例DTC办法在1个采样周期内只能输出单一的电压矢量，使得电磁转矩增量在1个采样周期内早已超越转矩容差的约束。对感应电机的DTC调速体系，很多学者对其转矩脉动问题做了很多的改进研讨，如电压预期法、矢量细分法、转矩猜测法等。这些办法能有用地下降DTC体系的转矩脉动，但运算与完成都比较杂乱，对微处理器处理速度要求很高。本文受电压猜测和矢量细分原理的启示，改进和优化了惯例的电压矢量开关表，然后能在体系采样时刻为惯例体系2倍的情况下减小转矩脉动。在MATLAB环境下，建立了该改进体系的仿真模型，与文献[9]中的仿真成果进行比较，成果表明这种改进的BDFM的DTC体系在低速范围内可有用地下降转矩脉动，改进定子电流波形，具有杰出的动、静态功能。
1惯例的BDFM的DTC原理体系选用转速、转矩双闭环操控计划所示。其间，BDFM在转子速dq0坐标系下的数学模型，速度调理选用PI调理器，其输出作为转矩给定Tg。功率绕组和操控绕组的相电流及操控绕组相电压经三相两相改换(3/2改换)转换为、重量后作为磁链、转矩观测器的输入。磁链、转矩观测器的输出sc和Tfd别离进入磁链滞环和转矩滞环，与给定磁链g和Tg进行比较，完成对磁链和转矩的两点式和多点式(BangBang操控)调理。磁链方位角是操控绕组磁链与坐标轴之间的夹角，即r=arcsin(c/sc)。
2本文的改进计划
从上述的剖析可知，惯例DTC体系中，依据转矩、磁链、扇区的核算成果在1个采样周期内只能输出单一电压矢量，若把1个采样周期分红多个时刻段，每个时刻段恰当地刺进零矢量，既可使单一电压矢量的有用作用时刻减小，使其对转矩增量的作用在1个采样时刻内不至于超出转矩的容差限，使得转矩脉动减小。
设定子磁链处于扇区1内，逆时针旋转，则有5个电压矢量供挑选以补偿磁链和转矩的误差，选V2、V3可使转矩添加，V5、V6可使转矩减小，V0也可使转矩减小，但作用不如V5、V6激烈;V2、V6可使定子磁链添加，V3、V5可使定子磁链减小。本文将1个采样周期分红3段，设定子磁链处于扇区1内，以电压矢量V3为例，因V3对转矩的作用十分激烈，故其作用时刻不该继续至整个采样周期，应恰当地刺进零矢量。为遵从最小开关频率准则，在第3个时刻段或第2、3个时刻段内刺进零矢量，即在1个采样周期内，分3个时刻段顺次刺进V3V0V0或V3V3V0。
对电压矢量V2，因其对转矩的作用作用不是很激烈，故顺次刺进V2V2V0，然后可使电磁转矩不致在1个采样周期内超出转矩容差限，然后有用减小转矩脉动。其他的扇区依此类推，不再赘述。
本文将磁链圆细分为12个扇区，选用改进后的操控办法，将每个采样周期分为3段，每段结构独立的开关表进行操控，然后在低速范围内有用地减小转矩脉动，并改进定子电流波形。这种办法不会添加体系的杂乱程度，并且可在采样时刻为惯例DTC体系的2倍的情况下减小转矩脉动。
3改进的BDFM的DTC体系及其仿真模型
对惯例的BDFM的DTC体系改进后，不同之处在于电压矢量开关表的挑选由转矩、磁链、扇区以及时刻操控器4个信号一起决议。时刻操控器可将每个采样周期均分为3个时刻段，构成2个操控量别离去操控每个小时刻段内的电压矢量开关表，此表可选用1张二维表格进行查询，这使得整个操控变得适当简略、明晰。
3.1时刻段操控器的模型
在MATLAB环境下，本文规划了1种时刻段操控器，使其通过必定的运算后生成2个操控量，再通过比较判别得到3个操控信号，进而能依照采样周期的3个时刻段顺次独立操控3张电压矢量开关查询表，然后结构逆变器的脉冲操控信号。
3.2矢量开关表的操控模型
本文使用MATLAB中的三维数据表直接结构电压矢量开关(薄膜开关的结构和类型)表，再通过上述时刻段操控器的处理便可构成需求的电压矢量开关表。其间，三维数据表是由M文件结构的，比较简略。
3.3体系的仿真参数及仿真成果
在SIMULINK下，用上述办法构成体系的各个模块，建立了改进的BDFMR的DTC体系的仿真模型。
331仿真参数
仿真中所用电机功率绕组功率为1.5kW，操控绕组0.55kW，绕组接法为3Y-3Y，极数为6/2，6极为功率绕组，2极为操控绕组，其电机参数为Rp=0.81，Lsp=80mH，Mp=0.89mH，Rc=0.81，Lsc=630mH，Mc=4.3mH，Rr=1.57，Lr=0.04mH，Kd=0，J=0.02.
332仿真成果
本文将改进的BDFM的DTC体系的采样时刻设置为传统的DTC体系的2倍进行了体系仿真。
尽管加大了采样时刻，但由于本文在1个采样时刻参加的电压矢量规矩，使得逆变器的开关频率根本不变。别离给出了传统DTC调速体系与本文所提出的改进体系的仿真成果。体系空载起动，给定起动转速600r/min，1s时调速至800r/min，2s时突加负载至4Nm.可见，改进的DTC操控策略可减小转矩脉动，并改进了定子电流波形。该体系也具有杰出的动态功能及快速性。
4结束语
本文所提出的改进的BDFM直接转矩操控体系，有用地下降了转矩脉动，改进了定子电流及磁链的波形，且具有杰出的动、静态功能及鲁棒性。并且，没有添加体系的杂乱性，完成起来简略简单，具有必定的参考价值。
