2017-10-09
在现代数控生产中，加工的产品要求越来越高，而影响数控机床加工精度的不仅与加工的刀具和工艺有关，而且还和电机的动态性能有很大关系。因此电机的转动是加工精度的关键。由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动和进给运动应能进行调速，传统的开环恒压频比控制方法不能满足加工精度和要求。本文基于DTC的机床电机变频器的控制技术，利用加权方法使电机转矩脉动最小，充分利用直接转矩控制动态性能好、结构简单的优点，为快速、高精度、高性能的机床电力拖动系统的研究提出了新的思路。
1、直接转矩控制的系统图直接转矩控制的系统基本组成如所示。
泰州变频器、混合磁链观测器、磁链和转矩估计器、转矩调节、磁链调节、开关信号选择、磁链自控制等组成。
2、直接转矩控制原理主电路中由逆变器输出的三相PWM波送到三相异步电动机，由霍尔电压、电流传感器分别取出三相电压和电流。
通过3/2坐标变换，分别将三相的电压、电流向量变换为两相的电压、电流。
3、仿真结果对数控机床上的电机进行仿真。
电机系统参数为：定子自感Ls=666mH，转子自感Lr=671mH，定、转子互感Lm=651mH，定子电阻RS=4.25认转子电阻R=3.24A额定定子磁链％2电机额定转速ne=14.搭建Matlab下的仿真模型，由相应的控制策略建立相应的仿真模型。系统的阶跃响应如所示，定子磁链如所示。
电机输出转矩定子磁链4结语直接转矩控制技术用空间矢量分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Bang―Bang）产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。
它省去了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理，没有通常的PWM信号发生器。控制思想新颖、结构简单、手段直接、物理概念明确、响应迅速、无超调，是一种高静动态性能的交流调速方法。DTC控制器的这些优点必将在数控机床加工系统中，有着广阔的应用前景。
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