直接轉矩控制——也成為DTC，是目前世界上已開發的最先進的交流傳動技術，廣泛應用在水處理、化工、造紙、發電、物料傳送、空調等工業領域。

那麼，DTC是如何工作的呢？

如上圖，我們可以看到DTC有兩個基本部分，轉矩控制環和速度控制環。

先看轉矩控制環。

1、 電壓電流檢測

在正常運行時，電機兩相的電流和直流母線電壓以及逆變器的開關狀态可以北測量。

2、 自适應電機模型

從電機檢測到的信息流入自适應電機模型。

精準的電機模型可以計算處精确的電機數據，在DTC傳動運行之前，電機模型在電機辨識過程中收集數據，這個過程被稱之為自動辨識，電機的定子電阻、電感系數和磁飽和系數與電機的慣量有關。

電機模型參數的辨識可以在電機軸不旋轉的情況下進行。這使得電機在鎖死的狀态下也可以使用DTC技術。

在辨識過程中電機軸轉動若幹秒，就會獲得更完美的電機模型參數。

如果對靜态速度精度的要求和大多數工業應用場合相同，為大于0.5%，就不需要使用測速計和編碼器來反饋電機軸的速度或者位置。

電機模型時DTC技術無與倫比的低速性能的關鍵。電機模型輸出的控制信号直接描述了電機的轉矩和磁通狀态，軸的速度也是由電機模型計算出來的。

3、 轉矩比較器和磁通比較器

控制功率器件開關的信号由轉矩、磁通比較器産生。

實際轉矩和實際磁通進入比較器，沒25微秒與給定值進行一次比較。轉矩和磁通狀态信号采用兩水平置換控制方式計算得出。

這些信号被輸送到最優脈沖選擇器。

4、 最優脈沖選擇器

最優脈沖選擇器的内部使用的是最先進的40MHZ數字信号處理器（DSP）與專用集成電路硬件一起來确定逆變器的開關邏輯。此外，所有控制信号通過高速光纖來傳輸。

這種結構極大地提高了處理速度，每25微妙逆變器的半導體開關裝置收到一個脈沖來控制功率器件的通斷或保持，以保證電機轉矩的精确。

每個控制周期都确定正确的開關組合。沒有預定的開關模式。DTC被控制在“恰當的時間”開關，和傳動的PWM傳動有30%不必要的開關轉換不同的是，DTC的每一次開關都是必要的。

這種高速的開關時DTC成功的基礎，主要的電機控制參數每秒更新4萬次。這使得電機軸可以快速響應，所以要求電機模型可以随時更新這些數據。

正是這種處理速度，帶來了包括在無編碼器時±0.5%的靜态速度控制精度以及低于2ms的轉矩相應的高性能。

速度控制

5、 轉矩給定控制器

在轉矩給定控制器的内部，速度控制輸出被轉矩限幅和直流母線電壓所限制。

它還包括當使用一個外部轉矩信号時速度控制的情況，從這個功能塊輸出的内部轉矩給定進入到轉矩比較器。

6、 速度控制器

速度控制器由 PID調節器和減速度補償器兩部分組成。外部速度給定信号與在電機模型中産生的實際速度進行比較。偏差信号進入PID調節器和加速度補償器，控制塊的輸出值為二者輸出值之和。

7、 磁通給定控制器

定子磁通的絕對值從磁通給定控制器發送到磁通比較功能塊。控制和修改該絕對值為實現逆變器的很多功能提供了便捷的手段，比如磁通加速和磁通制動。

以上就是DTC工作原理，歡迎大家交流相關的知識。

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