顶驱异步电机直接转矩控制策略的设计

2014-09-22，，

电气传动 2014年2期

关键词：实验

，，

（1.成都理工大学信息科学与技术学院，四川成都 610059；2.四川省电力公司，四川成都 610041；3.四川省电力科学研究院，四川成都 610072）

1 引言

异步电机顶驱装置相比直流电机和液压顶驱装置［1-3］，因其结构更加简单、维护工作量小、体积小重量轻，已在海洋石油钻机中得以广泛运用。

目前异步电机顶驱装置较多采用矢量控制系统，该系统存在电流环，通过电流环间接控制转矩，转矩响应较慢，钻头掘进过程中，经常出现卡钻、埋钻等情况［1-3］，对转矩控制不及时容易引起钻杆断裂，引起勘探效率下降，而直接转矩控制强调对转矩的直接控制，其转矩响应在2 ms左右，此外，直接转矩控制算法较为简单，对电机参数鲁棒性也较好，虽然其在低速启动时存在转矩脉动问题，但并不影响钻头的掘进，此外通过各种调制算法的改进也能抑制转矩脉动，因此直接转矩控制极为适合转矩骤变的掘进场合异步电机驱动。

本文设计了基于空间矢量调制和新型磁链观测器的直接转矩控制系统，通过Matlab/Simulink全软件仿真验证其可行性，最后利用基于TMS320F28335和IGBT电力电子器件的数字化硬件实验平台，完成实际控制系统控制算法的调试，理论和实验结果分析，实验结果与仿真结果吻合，表明本文所提方法的有效性。