单逆变器拖双电机的DTC控制+PSIM仿真(2)
4.3.4 磁链计算与位置检测模块 23
4.3.5 转矩计算模块 24
4.3.6 P/N给定转矩极性鉴别器模块 25
4.3.7 PWM模块 26
4.4 运行仿真 27
4.4.1 两台电机都空载 27
4.4.2 两台电机带不同负载 28
4.4.3双电机参数不同时的各项仿真波形 31
4.4.4 仿真结果总结 32
4.5 本章小结 32
致谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 电机传动技术的发展
世界上第一台交流电动机于1858 年问世，电动机（Motors）就是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同又可以分为直流电动机和交流电动机。而在交流电动机中，特别是笼式异步电动机，其拥有的结构简单、坚固耐用、价格便宜及不需要经常文修等特点，使其得到了十分广泛的应用。
随着生产技术的进步，直流拖动的薄弱环节逐步显现出来。由于换向器的存在，使直流电动机的文护工作量加大，最高转速、单机容量以及使用环境也都受到限制。人们开始转向运行可靠、结构简单、便于文护和价格低廉的异步电动机，但是异步电动机的调速性能难以满足生产要求。于是，从20世纪30年代开始，人们就致力于交流调速技术的研究，然而进展缓慢。在变速传动领域中，很长一段时间内直流调速一直以其优良的性能领先于交流调速[1]。在70年代以后，由于电力电子技术和控制技术的快速发展，使得交流调速性能可以与直流调速相竞争。目前，交流调速正逐步取代直流调速的时代。
1.1.1 交流电机与直流电机的比较
在20世纪吹冰七十年代，随着电力电子技术的发展，使得采用电力电子变换器的交流拖动系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算机控制的出现，使高性能交流调速系统应运而生，交直流拖动按调速性能分工的格局终于被打破了。这时，直流电动机和交流电动机相比的缺点很快就显露出来，因为直流电机具有优良的转矩控制性能，所以它可方便地进行调速，但由于直流电机本身结构特点，它有以下几个缺点：
(1)直流电动机容易出现故障，文修困难。
(2)使用场合受限制，在易燃易爆以及环境恶劣的地方均不能使用。
(3)由于直流电动机的结构因素使单机容量及转速受到限制。
(4)直流电动机的价格高于交流电动机。
直流电机的缺点日益明显之后，用交流可调速拖动取代直流可调拖动的想法越来越强烈，交流拖动控制系统已经成为当前电力拖动控制的主要发展方向。然异步电机就是一种交流电机，感应电动机，又称“异步电动机”，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大，转子的转速越低。
异步电机具有下面几个优点：
(1)异步电动机特别是笼型异步电动机的价格远低于直流电动机。
(2)异步电动机不易出现故障，文修简单。
(3)异步电动机使用场合没有限制。
(4)电动机的单机容量远大于直流电动机。
(5)异步电动机可以可以连续运转。
普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。因此，它具有结构简单，制造、使用和文护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时，必须从电网吸取无功励磁功率，使电网的功率因数变坏。因此，对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备，常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系，其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等，采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展，目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美[2]。而交流电机尤其是鼠笼型异步电机由于其自身结构和运行特性的优点，使得交流电机调速系统的优势高于直流电机调速系统。因此交流电机调速系统的市场占有率不断扩大，在工业、农业和国防等领域得到越来越多的关注。