在实际三电平逆变器驱动电机平台上对本节提出的新型SVM-DTC进行了验证,实现了宽范围无速度传感器运行。实验条件和参数同7.4.4节,采用引入转矩估计的龙贝格观测器,速度外环采用FLC,系数为Ke=1,Kce=140,Ku=1000,系统采样频率为5kHz。
首先针对起动性能进行了研究。图7-45所示是仅磁链指令采用斜坡函数的起动波形,图7-46进一步加入了直流预励磁,对比二者波形可以发现采用预励磁加斜坡可以有效地减少起动电流,后者最大起动电流不到10A,前者超过24A。另外,从图7-46可以看出,转矩和磁链具有良好的动态响应和稳态性能,实际转速和估计转速也吻合得十分好。
图7-44 SVM-DTC仿真结果(预励磁+斜坡函数)
图7-45 空载起动(斜坡函数)
图7-46 空载起动(预励磁+斜坡)
图7-47 1500r/min突加减100%额定负载
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图7-48 1500r/min正反转
图7-47考察了SVM-DTC对负载突变的抗干扰性能,在动态过程中磁链基本恒定,转速略有跌落后立即恢复到原来的稳定值,具有良好的抗干扰能力。图7-48所示是电机高速运行在1500r/min时的正反转波形,可以看出电机正反转切换平稳,动态过程中磁链始终恒定不变,转矩的响应也十分迅速。图7-49所示是相应的在150r/min的正反转波形,可以看出在低速时本系统也具有良好的性能。
图7-49 150r/min正反转
图7-50 15r/min空载稳态波形
图7-51 30r/min满载稳态波形
最后还考察了SVM-DTC的低速及带载性能。图7-50和图7-51所示分别是电机在15r/min空载稳态运行和30r/min带额定负载稳态运行的实验结果,证明基于FLC和SMC的新型SVM-DTC在低速时也有良好的稳态性能。
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