Penelitian Kontrol Torsi Langsung Motor Induksi Berbasis MATLAB / Simulink
Teknologi Direct Torque Control (DTC) adalah jenis baru teknologi kontrol kecepatan frekuensi variabel yang dikembangkan setelah teknologi kontrol vektor. Ini pertama kali diusulkan oleh sarjana Jerman M. Depenbrock dan sarjana Jepang I. Takahashi untuk motor asynchronous pada 1980-an. Teori kontrol torsi langsung motor sinkron magnet permanen diusulkan oleh Zhong. L, Rahman MF, Hu YW dan ulama lainnya. Ini menggunakan metode analisis vektor ruang untuk menghitung dan mengontrol hubungan torsi dan fluks motor AC langsung dalam sistem koordinat stator. Orientasi medan magnet stator digunakan untuk menghasilkan sinyal lebar pulsa dengan menggunakan kontrol dua titik diskrit (kontrol Band-Band). Keadaan switching inverter dikontrol langsung untuk mendapatkan kinerja torsi dinamis yang tinggi.
DTC memiliki kelebihan struktur kontrol sederhana, respons dinamis torsi cepat, kurang ketergantungan pada parameter motor, dan ketahanan yang baik terhadap perubahan parameter motor. Ini banyak digunakan dalam motor asynchronous dan motor sinkron magnet permanen, dan memainkan peran besar dalam produksi industri seperti peralatan rumah tangga, industri otomotif, dan traksi lokomotif listrik.
Berdasarkan analisis model matematis motor asinkron tiga fase, prinsip kontrol sistem kontrol torsi langsung motor asinkron tiga fase diperkenalkan. Model simulasi keseluruhan dari sistem kontrol torsi langsung motor tiga fase asynchronous berdasarkan platform simulasi MATLAB / Simulink dibuat. Model simulasi dari setiap komponen sistem. Hasil simulasi menunjukkan bahwa metode kontrol dapat secara efektif mewujudkan pelacakan cepat kecepatan motor. Sistem ini memiliki kinerja dinamis dan statis yang tinggi, yang secara efektif mengurangi hubungan fluks motor dan torsi, dan meningkatkan stabilitas sistem kontrol kecepatan AC. Kinerja negara.
1. Model matematis dari motor asynchronous
Motor asynchronous adalah sistem multivariabel tingkat tinggi, nonlinier, dan kuat. Oleh karena itu, ketika menganalisis model matematika dari mesin asynchronous, asumsi-asumsi berikut biasanya dibuat:
(1) Abaikan harmonik spasial, dengan asumsi bahwa gulungan tiga fase simetris, dan medan magnet udara-gap yang dihasilkan didistribusikan secara sinusoidal.
(2) Abaikan saturasi magnetik.
(3) Tidak termasuk rugi besi.
(4) Pengaruh frekuensi dan perubahan suhu pada gulungan tidak dipertimbangkan.
Motor asinkron dijelaskan pada sistem koordinat stator ortogonal menggunakan analisis vektor ruang. Model matematis motor dalam sistem koordinat stator terdiri dari persamaan tegangan, persamaan fluks, persamaan torsi, dan persamaan gerak.
2 Asynchronous motor direct torque control (DTC) prinsip
Metode kontrol torsi langsung (DTC) menggunakan metode analisis vektor ruang untuk menganalisis model matematis motor AC langsung dalam sistem koordinat stator stator, membangun model algoritma torsi dan fluks linkage, menghitung dan mengontrol torsi AC motor, dan menggunakan loop histeresis. Kontroler (kontrol Bang-Bang) menghasilkan sinyal PWM, dan secara langsung mengontrol keadaan pengalihan inverter melalui meja sakelar untuk mendapatkan kinerja torsi dinamis yang tinggi.
Prinsip dasarnya adalah memanfaatkan penuh karakteristik switching inverter tipe tegangan. Dengan terus-menerus mengubah keadaan tegangan, lintasan hubungan fluks stator mendekati lingkaran, dan frekuensi selip diubah oleh penyisipan vektor tegangan nol untuk mengontrol torsi motor dan Tingkat perubahan sedemikian sehingga hubungan fluks dan torsi motor AC berubah dengan cepat sesuai kebutuhan.
Sistem kontrol torsi langsung motor asinkron (DTC) terdiri dari inverter, motor asinkron tiga fasa, estimasi flux linkage, estimasi torsi, estimasi posisi rotor, switch table, regulator PI, dan pembanding histeresis. Sistem kontrol menghitung kecepatan yang diberikan motor dan kesalahan kecepatan aktual melalui output regulator PI sebagai sinyal yang diberikan torsi. Pada saat yang sama, sistem menghitung motor dengan model hubungan fluks dan model torsi berdasarkan nilai arus dan tegangan tiga fasa motor yang terdeteksi. Besarnya hubungan fluks dan torsi, menghitung posisi rotor motor, hubungan fluks yang diberikan motor dan kesalahan antara torsi dan nilai aktual; akhirnya pilih vektor tegangan switching dari inverter sesuai dengan keadaannya, sehingga motor dapat diatur sesuai dengan persyaratan kontrol. Torsi output, dan akhirnya mencapai tujuan pengaturan kecepatan.
