傳統(tǒng)結構永磁同步電機直接轉矩控制中存在磁鏈控制不對稱和轉矩脈動較大的問題,提出了一種開繞組永磁電機結合雙變換器拓撲結構實現(xiàn)直接轉矩控制的優(yōu)化方法,利用系統(tǒng)中雙變換器拓撲多空間矢量輸出的優(yōu)點,分析開繞組永磁同步電機等效三電平條件下的不同扇區(qū)劃分方法及對應空間電壓矢量組合的方案,優(yōu)化開關表的選擇,實現(xiàn)減小合成磁鏈的不對稱性,并降低輸出轉矩脈動。最后,通過仿真和實驗驗證了提出的開繞組永磁同步電機直接轉矩控制方法的有效性。 

【文章來源】：電氣傳動. 2020,50(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

電壓矢量和定子磁鏈關系圖

因此，當電壓矢量與磁鏈的夾角在（-90°，90°）內時磁鏈幅值增大，在（90°，270°）內時磁鏈幅值減小。圖2為傳統(tǒng)直接轉矩控制的扇區(qū)劃分以及第1扇區(qū)對應的空間電壓矢量的選取。傳統(tǒng)DTC以各空間矢量為角平分線劃分為6個扇區(qū)，每個扇區(qū)為了實現(xiàn)轉矩和磁鏈的增大或減小的目的選擇4個空間矢量進行作用。當定子磁鏈位于第Ⅰ扇區(qū)時，u1,u4使得磁鏈幅值增加，在兩者幅值相等的前提下，當定子磁鏈剛剛進入Ⅰ扇區(qū)時，它與u1的夾角約為90°，與u4的夾角約為30°，2個夾角相差了近3倍，根據(jù)式（3）可知u1,u4對磁鏈的增大效果相差非常大；類似的，u2,u3使得磁鏈幅值減小，它們對于磁鏈幅值的作用效果在扇區(qū)邊緣時也相差非常大。同時由于扇區(qū)跨度為60°，在磁鏈位置變化過程中各矢量與磁鏈的夾角也存在60°的變化范圍，作用效果變化也比較大，這就造成了定子磁鏈控制的不對稱性。

圖3為開繞組電機系統(tǒng)的拓撲結構圖。本文為了避免產生零序電流，采用串聯(lián)式拓撲，開繞組PMSM兩端變換器的母線電壓相等時可以等效為三電平系統(tǒng)，能夠合成18個非零空間矢量，本文采用6個大矢量和6個中矢量進行直接轉矩控制。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]開繞組電機系統(tǒng)拓撲及控制技術研究綜述[J]. 孫丹,林斌,周文志.  電工技術學報. 2017(04)
[2]車用永磁同步電機的電磁噪聲特性[J]. 鄭江,代穎,石堅.  電工技術學報. 2016(S1)
[3]基于最優(yōu)占空比調制的永磁同步電機直接轉矩控制[J]. 呂帥帥,林輝,馬冬麒.  電工技術學報. 2015(S1)
[4]基于交直軸電流耦合的單電流調節(jié)器永磁同步電機弱磁控制[J]. 方曉春,胡太元,林飛,楊中平.  電工技術學報. 2015(02)
[5]永磁同步電機弱磁失控機制及其應對策略研究[J]. 朱磊,溫旭輝,趙峰,孔亮.  中國電機工程學報. 2011(18)
[6]扇區(qū)細分和占空比控制相結合的永磁同步電機直接轉矩控制[J]. 徐艷平,鐘彥儒.  中國電機工程學報. 2009(03)
[7]無速度傳感器永磁同步電機的SVM-DTC控制[J]. 李君,李毓洲.  中國電機工程學報. 2007(03)
[8]直接轉矩控制的十二區(qū)段控制方法[J]. 廖曉鐘,邵立偉.  中國電機工程學報. 2006(06)

博士論文
[1]低速大轉矩永磁同步電機直接轉矩控制研究[D]. 陳永軍.華中科技大學 2008



本文編號：3525577