直接转矩控制永磁同步高压直流发电系统研究

为了验证该控制系统设计的可行性，编制了PMSG DTC软件进行了实验研究，图6示出其主要软件流程。

系统启动时，为避免IGBT流过过大的冲击电流，实验利用6个IGBT体内6个二极管预先对直流端滤波电容充电。软件中设置的整流状态即完成该功能。发电机转速为1 000r／min，采用6个约390 Ω功率电阻并联作为负载，图7为稳态发电波形。由实验结果可见，直流电压为270 V，定子磁链幅值控制为0．42 Wb，且磁链轨迹为圆形。由图可见，硬件系统运行可靠。

图8为给定电压270 V，负载电阻由130 Ω突变到78 Ω的动态响应波形。由于直流电机转速没有闭环控制，因此当突加负载后，发电机的转速由1 000 r／min降至857 r／min，发电机处于变速变负载运行考验。由图可见，电压恢复时间约为75 ms；转矩由-5 N·m增至-8．5 N·m。可见在变速变负载过程中，系统仍能稳定输出270 V电压。

4 结论
以TMS320F2812型DSP为核心，设计了一套DTC永磁同步270 V高压直流发电系统。实验结果表明，该DSP资源可最大限度满足PMSG DTC270 V高压直流发电系统的设计需要，系统成本低廉；系统工作实时性好，控制周期为30μs，满足DTC策略对PMSG电磁转矩及定子磁链快速控制的需要；系统工作可靠，在变速变负载情况下稳定输出270 V直流电压；该硬件系统设计将为DTC永磁同步直流发电系统控制策略的深入研究奠定良好的基础。