周扬忠，陈艳慧，董纪清，陈道炼

(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)

0 引言

直接转矩控制DTC(Direct torque control)是“交流调速系统”课程重要内容之一，也是当今交流电动机重要控制策略之一。DTC摒弃了磁场定向控制思想，用定子磁链和转矩双闭环控制替代矢量控制系统中的电流闭环控制，将电动机和逆变器作为整体，直接在定子静止坐标系中利用逆变器输出电压矢量控制定子磁链矢量的幅值、旋转方向及旋转角度，实现转矩直接而快速控制。尽管不同电动机上实现DTC策略有不同之处，而且各自的理论发展非常完备，但很少有文献致力于这些理论的共性研究，其中转矩与磁场之间关系的共性研究尤为重要。文献［1] 推导出异步电动机DTC中电动机转矩受控于转差，文献［2] 推导出永磁同步电动机DTC中电动机转矩受控于定子磁链与转子磁极之间的夹角(定义的转矩角)。而笔者论文［3]和Pyrhonen［4]均推导出电励磁同步电动机DTC中转矩受控于定子磁链与气隙磁链之间的夹角(定义的转矩角)。这些转矩控制理论看似各不相同，但却有本质上的一致之处。对于定转子双边均有绕组的交流电动机(例如异步电动机、同步电动机)而言，电磁转矩的产生本质上是基于二磁场之间的相互作用，而对于磁阻电动机(例如开关磁阻电动机)而言，电动机的电磁转矩的产生本质上是基于磁阻的差异。本文以三相交流电动机为例，从定子侧看电动机产生的电磁转矩均可以用下面通用的公式表示