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随着全社会节能环保意识的提高,电机的节能与效率优化控制技术受到人们广泛关注。其中研究较多的是矢量控制调速系统,而对于直接转矩控制系统的节能与效率优化控制研究相对较少。本文研究感应电机直接转矩控制系统的效率优化问题。 本研究首先在定子磁场定向坐标系中,以定子磁链和转子磁链为状态变量,推出无差拍直接转矩控制的电压控制规律,采用图形化方法直观的揭示了无差拍电压控制的物理意义。其次,在深入分析电机损耗特性的基础上,建立了带铁损的感应电机数学模型,提出了两类基于损耗模型的感应电机直接转矩控制系统的效率优化方法。以定子磁链为优化变量,在忽略电机的定子和转子漏感近似条件下,根据电机各损耗之间的关系,导出效率最大时的最优定子磁链值计算式,从而实现感应电机直接转效率优化控制。以定子电流为优化变量,通过平衡d轴电流ids产生的损耗与q轴电流iqs产生的损耗,使感应电机的总损耗达到最小。最后,将效率优化控制策略与无差拍直接转矩控制相结合,采用C语言编写了无差拍直接转矩控制算法和效率优化算法应用程序,采用TI公司TMS320F2812芯片作为主控制器,在感应电机调速平台上进行实验。结果表明提出的感应电机效率最优无差拍直接转矩控制方法在保持调速系统快速动态响应特性的同时,提高了电机的运行效率。