【摘要】：近年來,由于電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、大功率傳動等領(lǐng)域的需求,開繞組電機研究得到了飛速的發(fā)展。開繞組電機是將Y型接法的電機定子繞組打開,并在其兩端分別接一個逆變器供電,施加在電機上的電壓由兩個逆變器的開關(guān)狀態(tài)共同決定。隔離母線型開繞組永磁同步電機(OW-PMSM)以其主回路無零序電流、運行狀態(tài)穩(wěn)定和功率因數(shù)高等優(yōu)點受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文主要針對隔離母線型OW-PMSM,對雙逆變器調(diào)制算法進行了重點研究。鑒于傳統(tǒng)雙逆變器調(diào)制算法存在開關(guān)損耗高、諧波含量大等問題,本文提出了一種新的雙逆變器調(diào)制算法:統(tǒng)一空間矢量調(diào)制算法。通過該算法,可利用兩個逆變器來模擬單逆變器系統(tǒng)的參考電壓矢量合成過程,實現(xiàn)兩個逆變器的協(xié)同控制,并將雙逆變器系統(tǒng)總的開關(guān)次數(shù)降低到電壓二分法采用雙SVM調(diào)制算法時的1/3。另外,該調(diào)制算法不受逆變器直流母線電壓的限制,理論上可在兩逆變器直流母線電壓為任意比值的條件下正常運行。為進一步簡化該調(diào)制算法,將參考電壓矢量對應(yīng)的三相分量引入到統(tǒng)一空間矢量調(diào)制算法當(dāng)中,在算法實施過程中消除了扇區(qū)判斷和減少了三角函數(shù)計算。通過實驗,驗證了本文所提調(diào)制算法的有效性和優(yōu)越性。由于凸極式永磁同步電機的dq軸電感值不相等,傳統(tǒng)基于電流紋波有效值的調(diào)制算法輸出性能評價方法將變得非常復(fù)雜。為此,本文提出了一種新的輸出性能評價指標(biāo)——電壓合成誤差面積,并在仿真和實驗中對三種調(diào)制算法的輸出性能進行了比較分析和驗證。為抑制隔離母線型開繞組永磁同步電機中存在的共模電壓,本文研究了兩種共模電壓抑制方法:(1)零共模電壓瞬時值輸出的SVM調(diào)制算法;(2)零共模電壓平均值輸出的PWM調(diào)制算法。為簡化這兩種調(diào)制算法,在算法實施過程中消除了扇區(qū)判斷和減少了三角函數(shù)計算,本文將參考電壓矢量對應(yīng)的三相分量引入到算法中,實現(xiàn)了無扇區(qū)化。最后,通過仿真對比了幾種不同調(diào)制算法的共模電壓輸出情況。
[Abstract]:In recent years, due to the demand of electric vehicles, wind power generation, high power transmission and other fields, open-winding motor research has been rapidly developed. The open-winding motor is to open the stator winding of the motor with Y-type connection and connect one inverter at each end of the motor to supply power. The voltage applied on the motor is determined by the switching state of the two inverters. Isolation busbar open-winding permanent magnet synchronous motor (OW-PMSM) has attracted wide attention due to its advantages of zero sequence current, stable operation and high power factor in the main circuit. This paper focuses on the modulation algorithm of double inverter based on isolated bus type OW-PMSM,. In view of the problems of high switching loss and high harmonic content in the traditional double inverter modulation algorithm, a new double inverter modulation algorithm, the unified space vector modulation algorithm, is proposed in this paper. Through this algorithm, two inverters can be used to simulate the process of reference voltage vector synthesis in single inverter system, and the cooperative control of two inverters can be realized. The total switching times of the double inverter system are reduced to 1 / 3 of the voltage dichotomy when the double SVM modulation algorithm is used. In addition, the modulation algorithm is not limited by the DC bus voltage of the inverter, and can operate normally theoretically under the condition that the DC bus voltage of the two inverters is any ratio. To further simplify the modulation algorithm, the three-phase component corresponding to the reference voltage vector is introduced into the unified space vector modulation algorithm, which eliminates the sector judgment and reduces the trigonometric function calculation during the implementation of the algorithm. The effectiveness and superiority of the proposed modulation algorithm are verified by experiments. Because the dq axis inductance of salient permanent magnet synchronous motor is not equal, the traditional modulation algorithm based on current ripple effective value will become very complicated. In this paper, a new output performance evaluation index, voltage synthesis error area, is proposed, and the output performance of the three modulation algorithms is compared and verified in simulation and experiment. In order to suppress the common mode voltage existing in isolated bus type open winding permanent magnet synchronous motor, two common mode voltage suppression methods are studied in this paper: (1) SVM modulation algorithm of zero common-mode voltage instantaneous output; (2) PWM modulation algorithm of zero common-mode voltage average output. In order to simplify these two modulation algorithms, the sector judgment and trigonometric function calculation are eliminated in the implementation of the algorithm. In this paper, the three-phase component corresponding to the reference voltage vector is introduced into the algorithm to realize sectionless. Finally, the common mode voltage output of several modulation algorithms is simulated and compared.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM341

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本文編號：2343803