感应电机DTC启动电流优化策略：直流预励磁与零电压切换

感应电机DTC系统减小启动电流策略针对的是直接转矩控制（DTC）在电机启动阶段电流过大的问题。传统的DTC因其无需进行复杂的旋转坐标变换，具有结构简单、动态响应快和鲁棒性高的优点，被广泛应用于工业控制中，尤其是在高性能电机控制领域。然而，启动电流过大可能对电机和系统造成不必要的冲击，影响设备寿命和运行效率。 为解决这个问题，本文提出了一种创新的方法，即采用直流预励磁技术。该策略的核心在于，在零电压矢量和一个固定的非零有效电压矢量之间进行切换。具体操作是在电流达到预设阈值时，从非零电压矢量切换至零电压矢量，这样可以有效地抑制启动电流的峰值，从而减小了电流冲击。 首先，作者回顾了感应电机的基本数学模型，以定子和转子磁链矢量为状态变量，描述了电磁转矩与电压、电流、自感和互感的关系。在快速控制定子磁链幅值的前提下，通过调整负载角δsr，可以直接控制电磁转矩，从而实现精确的电机调速。 然后，文章详细介绍了直接转矩控制（DTC）的空间电压矢量形成原理。在电压源型逆变器（VSI）中，通过六个开关器件的协同工作，产生不同的电压矢量，以直接控制电机的磁链和转矩。通过设置特定的开关状态，如V1-V4，可以灵活地生成空间电压矢量。 本文的创新之处在于将直流预励磁策略与DTC结合，通过这种切换机制，电机在启动阶段能够平稳过渡，降低了启动电流，提升了系统的整体性能和稳定性。这种方法对于电机系统在工业自动化和电力驱动领域的实际应用具有重要意义，有助于提高设备的可靠性和能效，降低维护成本。通过这种技术，DTC系统不仅保持了其原有的优点，还进一步优化了其在低速和稳态运行时的性能。