德国Depenbrock教授的直接自控制(DSC)方案

    直接自控制方案是针对大功率交流传动系统电压型逆变器驱动感应电机提出的控制方案。由于当时采用大功率GTO半导体开关器件，考虑到器件本身的开通、关断比较慢，还有开关损耗和散热等实际问题，GTO器件的开关频率不能太高。当时的开关频率要小于1kHz，通常只有500～600Hz。而即便到现在，大功率交流传动应用场合中开关频率也只能有几千赫兹。在较低的开关频率下，直接自控制方案采用的是利用两点式电压型逆变器的6个非零电压矢量，按照预先给定的定子磁链幅值指令顺次切换6个矢量，从而实现了预设的六边形定子磁链轨迹控制。在定子磁链自控制单元的基础上，通过实时地插入零电压矢量来调节电机的转矩在合适的范围内——这是转矩自控制单元的功能。在插入零矢量时，合适地交替选择两个零电压矢量可以起到减小GTO开关频率的作用，如图1.15所示。

    图1.15    德国Depenbrock提出的直接自控制方案

    六边形定子磁链轨迹运行时，定子磁链中含有较多的谐波分量。经理论分析可以知道，定子磁链与转子磁链之间是一阶函数的关系。当低速特别是大负载时，此时的转子磁链不再是圆形，含有较多的谐波分量，使转矩的低频脉动明显化。对这种方案的改进可以采用下面几种方法：

   1)引入多边形定子磁链轨迹的控制（但开关频率会增加），例如，通过在合适的位置引入相应折角的方案，就可以显著减小逆变器直流环路中电流的6的整数倍数次谐波分量；

   2)从根本上来说，引入占空比的控制，以适当调节定子磁链旋转的平均角速度，那么就会显著减小低速时转矩的脉动；

   3)引入采用空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的间接定子量控制(ISR)，可以在系统闭环控制周期较大的情况下仍有较好的静、动态性能。