Bezpośrednia regulacja momentu (DTC  direct torque control) i strumienia silnika klatkowego
Strumień stojana jest zmienną stanu, która może być w łatwy sposób sterowana poprzez
zmianę napięcia stojana. Wynika to z pierwszego równania modelu matematycznego maszyny
asynchronicznej, w którym pominięto stosunkowo małą wartość rezystancji uzwojenia stojana
przyjmujÄ…c rs = 0
t
dÈs
=u , skÄ…d Ès= ( 0 )
s
s
+"uvdt+È
dt
0
przy czym wektor napięcia stojana us jest tworzony przez 6 przestrzennych wektorów
aktywnych oraz 2 wektory pasywne generowane przez falownik napięcia
2
Å„Å‚
j(½-1)Ä„/ 3
dla ½=1,...,6
ôÅ‚3 e
u = u =
s v
òÅ‚
ôÅ‚
0 dla ½= 0,7
ół
Zgodnie z podanym wcześniej związkiem między strumieniem i napięciem stojana, skokowa
zmiana napięcia wywoła liniowo narastającą w czasie zmianę strumienia. Odpowiada to
następującym trajektoriom strumienia stojana pokazanym dla dwóch przypadków, tj. przy
pracy blokowej falownika (a) oraz przy sinusoidalnej modulacji szerokości impulsów (b)
a)
Skokowe zmiany napięcia przy pracy Liniowe w funkcji czasu zmiany
blokowej falownika w kolejnych strumienia stojana w okresach
chwilach czasowych T, 2T itd. T, 2T, 3T itd.
b)
Skokowe zmiany wektorów napięcia wybranego sektora w stałych okresach powtarzania
układu wektorów Ti = t0 + t1 + t2 i odpowiadające im zmiany strumienia
Struktura pracy napędu z zastosowaniem DTC
Porównanie sterowania zorientowanego polowo i bezpośredniej regulacji momentu
A. W obu przypadkach występuje praca czterokwadrantowa.
B. W DTC nie występuje blok modulatora PWM.
C. W FOC jest stała częstotliwość łączeń zaworów falownika, w DTC  zmienna.
D. W DTC nie występują obwody regulacji prądu.
E. Kaskadowa struktura regulacji FOC i bezpośrednia DTC.
F. W obu przypadkach sterowanie momentem jest odsprzężone dynamicznie.
G. W FOC występuje transformacja współrzędnych.
H. Kształt prądu w FOC jest sinusoidalny, a w DTC  odkształcony.
I. W obu przypadkach istnieje możliwość pracy bez czujnika prędkości / położenia.
DTC i FOC mogą zapewnić identyczne własności dynamiczne. Istnieje pogląd, że FOC jest
łatwiejsza do uruchomienia i zabezpieczenia zarówno falownika jak i silnika.
Literatura
1. Anderson P. M., Fouad A. A., Power system control and stability, AMES Iowa, USA 1977.
2. Bajorek Z., Prokop J., Elektromechaniczne przetworniki energii. Wydawnictwo Politech-
niki Rzeszowskiej, Rzeszów 1990.
3. Blaschke F., Das Verfahren der Feldorientirung zur Regelung der Asynchronmaschine.
Siemens Forschung u. Entwicklungsberuchte. Bd. 1: 1972 H.1.
4. DÄ…browski M., Konstrukcja maszyn elektrycznych. WNT Warszawa 1977.
5. Depenbrock M., Direct self-control (DSC) of inverter fed induction machine. IEEE
Transactions on Power Electronics, Vol. 3, No. 4, s. 420-9, 1988.
6. Grunwald Z., Napęd elektryczny. WNT Warszawa, 1987.
7. Kaz
mierkowski M. P., Tunia H., Automatic control of converter-fed drives . PWN-
ELSEVIER, Warsaw  Amsterdam  London  New York  Tokyo, 1994.
8. Kaz
mierkowski M. P., Porównanie metody sterowania polowo-zorientowanego z metodą
bezpośredniej regulacji momentu silnika klatkowego.  Przegląd Elektrotechniczny 1998
nr 4, s. 85-89.
9. Kaz
mierkowski M. P., Kasprowicz A. B.: Regulacja bezpośrednia momentu i strumienia
silnika klatkowego zasilanego z falownika napięcia.  Przegląd Elektrotechniczny nr 5,
1991, s. 97-100.
10. Kaz
mierkowski M. P., Sułkowski W.: Napęd z silnikiem klatkowym sterowanym metodą
polowo zorientowanÄ….  PrzeglÄ…d Elektrotechniczny nr 6, 1987, s. 153-158.
11. Kimbark E. W., Power system stability. John Wiley and Sons, New York  London 1956.
12. Kopylow J. P., Elektromechaniczeskije preobrazowatieli energii. Wyd. Energia, Moskwa 1973.
13. Kovacs K., P., Racz J., Transiente Vorgange in Wechselstrommaschinen. Ung. Akad. D.
Wiss., Budapest 1959.
14. Mielczarek J.: Bezpośrednie sterowanie momentem. Następna generacja metod
sterowania silnikiem.  PrzeglÄ…d Elektrotechniczny nr 5, 1995, pp. 125-129.
15. Latek W., Teoria maszyn elektrycznych. WNT Warszawa 1987.
16. Plamitzer A., Maszyny elektryczne. WNT Warszawa 1982.
17. Skwarczyński J., Tertil Z., Maszyny elektryczne. Cz. I. Teoria. Wydawnictwo AGH,
Kraków 1989.
18. Tietze U, Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT Warszawa, 1997.
19. Tunia H., Kaz
mierkowski M., Automatyka napędu przekształtnikowego. PWN Warszawa
1987.
20. Tunia H., Winiarski B., Energoelektronika. WNT Warszawa, 1994.
21. Takahashi I., Noguchi T.: A new quick response and high efficiency control strategy of an
induction motor. IEEE Industry Applications, 1985, s. 496-502.