1 對(duì)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的分析

通過使用DTC直接轉(zhuǎn)矩控制下的交流調(diào)速系統(tǒng)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度要明顯高于矢量控制。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)大概在1ms左右。矢量控制系統(tǒng)中，相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)在6到7ms之間。對(duì)于DTC的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)為什么比矢量控制更快，一般來說，對(duì)于DTC這種控制系統(tǒng)，實(shí)際的定子轉(zhuǎn)矩都是由相應(yīng)的電機(jī)電壓以及實(shí)際電流來進(jìn)行計(jì)算的，為了達(dá)到相應(yīng)變頻器PWM控制的要求，使用了砰-砰控制的模式，在這種系統(tǒng)中，并沒有包含相應(yīng)的電流控制環(huán)路，因此相關(guān)人員對(duì)于控制系統(tǒng)的關(guān)注，不能放在電壓上，而需要放在電流方面，把實(shí)際的交流電流依據(jù)磁場(chǎng)的相應(yīng)坐標(biāo)軸，劃分成轉(zhuǎn)矩分量以及相應(yīng)的磁場(chǎng)分量，給予針對(duì)性的控制。要把關(guān)注點(diǎn)放到控制電流上，對(duì)于交流電機(jī)，如果想要加快轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，如果不改變磁鏈就需要，加快電流的變化，這就需要電壓產(chǎn)生快速的變化。對(duì)于矢量控制系統(tǒng)來世，有電流調(diào)節(jié)器來控制輸出電壓，所以對(duì)于電流的調(diào)節(jié)會(huì)產(chǎn)生一定的滯后。但是，當(dāng)前的適量控制系統(tǒng)中，可以通過調(diào)節(jié)和控制電流以及前饋電壓來產(chǎn)生輸出電壓，通過前饋電壓控制可以提升動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，而且可以通過精確計(jì)算模型來控制電壓輸出，不會(huì)產(chǎn)生過沖現(xiàn)象，而且電流處于受控范圍中。DTC因?yàn)槿狈﹄娏骺刂骗h(huán)路，所以電壓能夠產(chǎn)生過沖現(xiàn)象，所以電機(jī)的加速電流比較高，自然而然就能獲得較快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)以及電流響應(yīng)。

DTC變頻器實(shí)際上具有極強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，這是無可爭(zhēng)議的。我國(guó)著名的清華大學(xué)對(duì)電機(jī)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果也肯定的證實(shí)了相應(yīng)的結(jié)論。如果真的對(duì)于轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的要求非常之高，比如交流伺服傳動(dòng)的情況或者機(jī)車牽引的情況，就可以應(yīng)用DTC技術(shù)。如果相應(yīng)的場(chǎng)合對(duì)于轉(zhuǎn)矩響應(yīng)只有比較低的要求，尤其是具有齒輪連接的傳動(dòng)情況，如果轉(zhuǎn)矩響應(yīng)太快，不僅無法帶來好處，還會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效果。

2 變頻器的穩(wěn)態(tài)特征分析

DTC變頻器使用的是砰-砰控制，所以能夠獲得良好的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，但是因?yàn)檫@種變頻器的開關(guān)頻率并不確定，所以會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)的變化，通過分析可以得出DTC變頻器的幾個(gè)主要問題：第一，如果電子電力元器件情況相同，變頻器只有略小的輸出容量。第二，變頻器的效率相對(duì)較低。第三，變頻器的輸出電壓相對(duì)較低。第四，變頻器的電流諧波以及電壓較大。第五，客觀的分析，DTC的變頻器相比于矢量控制有著較大的區(qū)別，也就是難以在已經(jīng)確定了開關(guān)頻率的前提下，應(yīng)用消除諧波的PWM控制。

所以客觀地說，和VC這種形式相比較，DTC控制變頻器的實(shí)際穩(wěn)態(tài)指標(biāo)十分的差，因此，如果相應(yīng)的通用變頻器對(duì)于良好的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)沒有一定的要求，簡(jiǎn)單舉幾個(gè)例子：風(fēng)機(jī)的節(jié)能傳動(dòng)情況、水泵的節(jié)能傳動(dòng)情況以及工業(yè)上的機(jī)械傳動(dòng)情況，對(duì)于這些實(shí)際情況來講，實(shí)際的效率、容量利用率以及實(shí)際的變頻器諧波都是極為重要的。VC這種模式應(yīng)用意義比較高，優(yōu)勢(shì)十分明顯。

對(duì)于那些大中型的傳動(dòng)設(shè)備，如果相關(guān)人員選用了IGCT元件的高壓三電平變頻器，那么必然的需要關(guān)注變頻器的實(shí)際效率以及具體容量指標(biāo)。本文在表1中，就列出了使用VC或者DTC這兩種控制模式的實(shí)際IGCT高壓三電平變頻器技術(shù)的真實(shí)數(shù)據(jù)。