直接转矩控制技术发展综述
唐中琦 谢运祥 （华南理工大学广州510641）
【摘 要】直接转矩控制技术是近10年发展起来的用于感应电机调速的新型控制技术，与矢量控制技术相比，它具有更多的优越性。文中介绍直接转矩控制技术的一些要点及其发展现状，对它所存在的问题，特别是低速区存在的问题进行了分析、讨论，在此基础上提出了直接转矩控制技术的发展趋势。
【叙 词】转矩控制控制论感应电动机发展
1引言
随着现代电力电子技术、交流变频调速技术的飞速发展和现代控制理论、高速微处理器的普及应用，交流调速电气传动系统的应用越来越广泛。在感应电动机的控制技术中，矢量控制技术和近年发展起来的直接转矩控制技术，控制性能优良，特别是直接转矩控制技术以其简单高效吸引着广大学者，因此在现代交流电气传动中占有越来越重要的地位。本文试图就直接转矩控制技术近年的发展情况作一简单概括。直接转矩控制理论的提出
直接转矩控制技术，是近10年继矢量控制技术之后发展起来的又一种高性能的新型交流变频调速技术。
迄今为止，矢量控制技术已经获得了长足的发展，它是以转子磁场定向，采用矢量变换的方法，实现为交流电动机的辖速和磁链控制的完全解耦。实际上，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电机参数的影响较大，而且矢量变换比较复杂，存在着理论与实践的矛盾。
1985年，德国首次提出直接转矩控制的理论，它直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，采用定子磁场定向，无需解耦电流，而是直接控制电动机的磁链和转矩，着眼于转矩的快速响应，以获得高效的控制性能。这种控制技术与矢量控制技术相比，对电机参数不敏感，不受转子参数的影响，简单易行，在很大程度上克服了矢量控制技术的缺点，具有广阔的发展和应用前景。
2 直接转矩控制技术概述
直接转矩控制理论自诞生以来就受到普遍关注，在理论探讨和实验研究上都已做了大量工作。下面是直接转矩控制技术中的几个主要方面。
2.1磁链模型
根据转速范围，磁链模型分为三种。
2.1.1 u-i模型
2.1.2 i-n模型
2.1.3 u-n模型
在全速范围内，u-n模型都是适用的，它综合了前两种模型的优点，由于使用了电流pi调节器，精度大大提高，但实现起来复杂，目前用的较少。当转速降低时，可由u-i模型切换至i -n模型，但又存在平滑切换的问题，文献1成功地综合应用了两种模型，保证了磁链的计算精度以及电机在高速和零速区的精确运行，取得了较好的效果。
2.2磁链控制
磁链控制方式分为两种，即开环控制和闭环控制。开环控制在实际应用时，一般只采用了磁链的模型，低速时磁通发生畸变，系统性能变差。因此，应采用闭环控制来保证磁链的控制效果。
2.3磁链轨迹
磁链轨迹有两种，即德国的六边形方案和日本的圆形方案。感应电动机在三相对称正弦交流电供电时，电机的气隙磁势为圆形，这样电机损耗、转矩脉冲和噪声最小，在中小功率的场合多采用圆形方案。六边形方案可降低功率器件的开关频率，多用于大功率场合（开关频率和开关损耗均受限制）。
3 直接转矩控制技术研究热点
直接转矩控制理论和技术固然有其许多优点，但作为一种诞生不久的新理论、新技术，自然又有其不完善、不成熟之处，有些问题甚至成为它发展难以逾越的障 |
