【摘要】：在能源制約、環(huán)境污染等背景下,電動汽車的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)勢不可擋的趨勢,而高效率、高功率密度的內(nèi)置式永磁同步電機使其更適合為電動汽車提供動力,因此為內(nèi)置式永磁同步電機尋找高性能的調(diào)速控制方法顯得越來越重要。與矢量控制策略不同的是,直接轉(zhuǎn)矩控制方法不易受電機參數(shù)變化的影響、具有優(yōu)異地動態(tài)響應(yīng)性能,不需要繁瑣的坐標(biāo)運算和變換從而簡化了滯環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)。然而傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中對電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制多采用滯環(huán)控制器,因此有諸多缺點即轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動過大、逆變器的開關(guān)頻率不恒定,故內(nèi)置式永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制方法有待進一步的發(fā)展和完善。對傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中未采用零電壓矢量對轉(zhuǎn)矩和磁鏈進行控制的問題,本文定量分析了零電壓矢量分別對轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制機理和作用效果,并在搭建好的系統(tǒng)仿真模型下進行了仿真對比研究,仿真結(jié)果表明基于零電壓矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制方法有減小轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動的作用,為零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩控制方法中的應(yīng)用指明了方向。針對傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法沒有將零電壓矢量加入到電壓矢量開關(guān)表中的弊端以及當(dāng)磁鏈?zhǔn)噶吭谏葏^(qū)邊界處時可能造成的轉(zhuǎn)矩脈動過大的缺點,本文以電壓矢量的最大利用率為基礎(chǔ)分別提出了基于零電壓矢量的十二扇區(qū)和十八扇區(qū)的控制方法,該方法細化了矢量選擇和扇區(qū)劃分,增加了可供選擇的電壓矢量數(shù)目,可以有效發(fā)揮電壓矢量對磁鏈和轉(zhuǎn)矩的控制優(yōu)勢。還對比分析了內(nèi)置式永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制六扇區(qū)、十二扇區(qū)、十八扇區(qū)三種扇區(qū)細分方法對定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩軌跡的控制效果,并從對給定輸入信號的跟隨性與對擾動輸入信號的抗干擾性兩方面仿真對比研究了三種不同的扇區(qū)細分方法對控制系統(tǒng)的動態(tài)性能影響,仿真結(jié)果驗證了“十二扇區(qū)和十八扇區(qū)方法可以改善電壓矢量對轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制作用的不對稱性”理論的正確性,也得到了電機在十二扇區(qū)方法和十八扇區(qū)方法作用下有良好的動態(tài)性能,但十八扇區(qū)方法開關(guān)管的動作次數(shù)最多,對開關(guān)管的要求更高。最后在Matlab/Simulink平臺上詳細地仿真對比研究了基于零電壓矢量的十二扇區(qū)和基于零電壓矢量的六扇區(qū)方法,即進行了對定子電流、轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制效果的仿真研究。為了進一步優(yōu)化十二扇區(qū)的控制性能,還研究了多種不同的內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶對轉(zhuǎn)矩脈動的影響,并通過仿真對比了不同內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶下的轉(zhuǎn)矩脈動。仿真結(jié)果表明十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法能有效地克服電流畸變,解決了磁鏈和轉(zhuǎn)矩較大的問題,同時保留了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法動態(tài)響應(yīng)快和對電機參數(shù)魯棒性強的優(yōu)點。此外內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶可以進一步改善十二扇區(qū)的控制效果,極大地優(yōu)化了內(nèi)置式永磁同步電機十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中的轉(zhuǎn)矩脈動。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM341

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 葉東;稀土永磁同步電動機研究現(xiàn)狀[J];中小型電機;1994年04期

，

本文編號：2635661