2017-10-09
在現代數控生產中，加工的產品要求越來越高，而影響數控機床加工精度的不僅與加工的刀具和工藝有關，而且還和電機的動態(tài)性能有很大關系。因此電機的轉動是加工精度的關鍵。由于機床加工范圍較廣，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求機床執(zhí)行部件具有不同的運動速度，因此機床的主運動和進給運動應能進行調速，傳統(tǒng)的開環(huán)恒壓頻比控制方法不能滿足加工精度和要求。本文基于DTC的機床電機變頻器的控制技術，利用加權方法使電機轉矩脈動最小，充分利用直接轉矩控制動態(tài)性能好、結構簡單的優(yōu)點，為快速、高精度、高性能的機床電力拖動系統(tǒng)的研究提出了新的思路。
1、直接轉矩控制的系統(tǒng)圖直接轉矩控制的系統(tǒng)基本組成如所示。
泰州變頻器、混合磁鏈觀測器、磁鏈和轉矩估計器、轉矩調節(jié)、磁鏈調節(jié)、開關信號選擇、磁鏈自控制等組成。
2、直接轉矩控制原理主電路中由逆變器輸出的三相PWM波送到三相異步電動機，由霍爾電壓、電流傳感器分別取出三相電壓和電流。
通過3/2坐標變換，分別將三相的電壓、電流向量變換為兩相的電壓、電流。
3、仿真結果對數控機床上的電機進行仿真。
電機系統(tǒng)參數為：定子自感Ls=666mH，轉子自感Lr=671mH，定、轉子互感Lm=651mH，定子電阻RS=4.25認轉子電阻R=3.24A額定定子磁鏈％2電機額定轉速ne=14.搭建Matlab下的仿真模型，由相應的控制策略建立相應的仿真模型。系統(tǒng)的階躍響應如所示，定子磁鏈如所示。
電機輸出轉矩定子磁鏈4結語直接轉矩控制技術用空間矢量分析方法，直接在定子坐標系下計算與控制交流電動機的轉矩，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節(jié)（Bang―Bang）產生PWM信號，直接對逆變器的開關狀態(tài)進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態(tài)性能。
它省去了復雜的矢量變換與電動機數學模型的簡化處理，沒有通常的PWM信號發(fā)生器。控制思想新穎、結構簡單、手段直接、物理概念明確、響應迅速、無超調，是一種高靜動態(tài)性能的交流調速方法。DTC控制器的這些優(yōu)點必將在數控機床加工系統(tǒng)中，有著廣闊的應用前景。
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