發(fā)布時(shí)間：2022-10-10 20:18

　　永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有高效、高功率密度、低噪音和結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn),在軌道交通車輛牽引系統(tǒng)中越來越受到關(guān)注。本文以大功率三相兩電平逆變器供電的PMSM為研究對象,重點(diǎn)研究低開關(guān)頻率大功率牽引逆變器優(yōu)化同步調(diào)制技術(shù)和PMSM控制策略。針對三相兩電平逆變器,簡單介紹了空間電壓矢量調(diào)制（Space voltage Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）與三角載波調(diào)制之間的關(guān)系,推導(dǎo)出了滿足輸出相電壓波形周期對稱、半波奇對稱、1/4周期偶對稱和三相平衡、線電壓極性一致及同時(shí)只允許一個(gè)橋臂開關(guān)切換等約束條件的優(yōu)化同步空間電壓矢量序列排列規(guī)律,提出了待優(yōu)化同步空間電壓矢量序列的構(gòu)造方法,完成了11分頻以下矢量序列集合的構(gòu)造,并分析了序列中各矢量作用角度與對應(yīng)相電壓波形優(yōu)化開關(guān)角之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。而后,以矢量序列中各個(gè)矢量的作用角度為變量,建立了諧波電流最小優(yōu)化同步SVPWM（Current Harmonic distortion Minimization SVPWM,CHM-SVPWM）方法,并... 

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步牽引系統(tǒng)簡介
        1.2.2 牽引逆變器PWM技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 永磁同步牽引電機(jī)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 諧波電流最小優(yōu)化同步SVPWM
    2.1 空間矢量基本概念
    2.2 三相兩電平逆變器空間電壓矢量
    2.3 優(yōu)化同步空間電壓矢量序列排列規(guī)律
        2.3.1 異步SVPWM與三角載波調(diào)制的內(nèi)在聯(lián)系
        2.3.2 優(yōu)化同步空間電壓矢量序列排列特征
    2.4 優(yōu)化同步空間電壓矢量序列構(gòu)造方法
    2.5 優(yōu)化空間電壓矢量序列的相電壓波形
    2.6 諧波電流最小優(yōu)化同步SVPWM
        2.6.1 數(shù)學(xué)模型
        2.6.2 優(yōu)化求解
        2.6.3 兩類優(yōu)化同步PWM方法的求解比較
        2.6.4 CHM-SVPWM的優(yōu)化開關(guān)角
    2.7 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.7.1 仿真結(jié)果
        2.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.8 本章小結(jié)
第3章 優(yōu)化同步調(diào)制下PMSM電流諧波分析與評(píng)價(jià)
    3.1 PMSM數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 三相靜止坐標(biāo)系
        3.1.2 兩相靜止坐標(biāo)系
        3.1.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
    3.2 PMSM矢量控制策略
        3.2.1 定子電流矢量約束
        3.2.2 PMSM控制原理
        3.2.3 PMSM矢量控制策略
        3.2.4 電機(jī)參數(shù)對弱磁能力的影響
    3.3 優(yōu)化同步調(diào)制下PMSM定子電流分析
        3.3.1 優(yōu)化同步PWM輸出電壓表達(dá)式
        3.3.2 PMSM定子電流表達(dá)式
    3.4 優(yōu)化同步PWM下PMSM電流諧波評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.4.1 PWM方法性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.4.2 優(yōu)化同步PWM方法電流諧波評(píng)價(jià)指標(biāo)
    3.5 基于不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的兩種優(yōu)化PWM方法比較分析
        3.5.1 考慮凸極特性的CHMPWM-ESM方法
        3.5.2 不同評(píng)價(jià)指標(biāo)下兩種優(yōu)化PWM方法電流諧波性能比較
    3.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.7 本章小結(jié)
第4章 考慮PMSM凸極特性的優(yōu)化同步SVPWM方法
    4.1 考慮凸極特性的優(yōu)化同步SVPWM建模及求解
        4.1.1 基于σi0最小的優(yōu)化同步SVPWM
        4.1.2 基于σi最小的優(yōu)化同步SVPWM
    4.2 電流諧波特性分析
        4.2.1 基于σi的電流諧波特性分析
        4.2.2 各次諧波電流分析
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 轉(zhuǎn)矩諧波特性
        4.3.1 轉(zhuǎn)矩諧波表達(dá)式
        4.3.2 轉(zhuǎn)矩諧波計(jì)算及仿真驗(yàn)證
    4.4 幾種優(yōu)化同步調(diào)制方法比較
    4.5 本章小結(jié)
第5章 軌道交通用PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制策略
    5.1 低速區(qū)PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制策略
        5.1.1 PMSM轉(zhuǎn)矩控制基本原理
        5.1.2 固定開關(guān)頻率直接轉(zhuǎn)矩控制
        5.1.3 基于等效磁鏈的定子磁鏈觀測器
        5.1.4 無差拍直接轉(zhuǎn)矩控制
        5.1.5 仿真與實(shí)驗(yàn)分析
    5.2 基于優(yōu)化磁鏈軌跡的直接轉(zhuǎn)矩控制
        5.2.1 優(yōu)化磁鏈軌跡
        5.2.2 基于磁鏈軌跡的同步調(diào)制策略實(shí)現(xiàn)
        5.2.3 基于優(yōu)化磁鏈軌跡的直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)現(xiàn)
        5.2.4 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.5 幾種同步調(diào)制閉環(huán)控制方法比較
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國外永磁同步牽引系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 陳萍,羅情平.  國外鐵道車輛. 2017(05)
[2]永磁同步電機(jī)模型預(yù)測控制的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 陳若珠,何婷,常勇.  工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置. 2017(03)
[3]基于交流電機(jī)定子磁鏈的CHMPWM切換策略[J]. 周明磊,王琛琛,游小杰.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(14)
[4]開關(guān)頻率恒定與占空比調(diào)制相結(jié)合的PMSM-DTC控制[J]. 呂帥帥,林輝,李兵強(qiáng).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]中國動(dòng)車組發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望論析[J]. 郭偉.  科技展望. 2015(26)
[6]法國未來的主流車型Regiolis列車[J]. 王鵬飛.  國外鐵道車輛. 2015(05)
[7]低開關(guān)頻率下SVPWM同步調(diào)制策略比較研究[J]. 王堃,游小杰,王琛琛,周明磊.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(16)
[8]軌道交通中永磁同步牽引系統(tǒng)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)[J]. 馬穎濤,李紅,李巖磊,楊寧.  鐵道機(jī)車車輛. 2015(03)
[9]基于永磁同步電機(jī)定子磁鏈軌跡跟蹤的中間60°同步調(diào)制動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化[J]. 方曉春,原佳亮,趙冬,林飛,楊中平.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(10)
[10]中國高速動(dòng)車組現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 李健.  中國科技信息. 2015(10)

博士論文
[1]三相逆變（整流）器調(diào)制與模型預(yù)測控制算法研究[D]. 方輝.西南交通大學(xué) 2016
[2]軌道牽引逆變器數(shù)字控制研究[D]. 韋克康.北京交通大學(xué) 2012
[3]地鐵車輛牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫大南.北京交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3690287