基于改进PWM的低开关频率SPMSM电流纹波抑制

传统SVPWM由于其电压利用率高等优点被广泛应用在电机控制中,然而随着开关频率的降低,输出电流纹波会加剧,其将面临系统损耗增加、输出转矩脉动等问题,对系统稳定性和动态性能带来不利影响。针对这一问题,本文提出了一种基于改进混合PWM的电流纹波抑制策略。通过构建静止坐标系下的电流纹波矢量模型,分析了低开关频率下的纹波加剧的原因。通过分析电压矢量作用时间和顺序与电流纹波之间的关系,选取了两种能够抑制电流纹波的开关序列。通过在线计算不同序列的电流纹波并根据结果切换输出,实现了对低开关频率下电流纹波的有效抑制。搭建了实物实验平台,实践验证了该抑制策略的有效性和可行性。

基于自适应PWM扩展的SPMSM无位置传感器怠速启动策略

针对表面贴装式永磁同步电机(SPMSM)的无位置传感器控制系统,提出一种基于自适应脉宽调制(PWM)扩展的SPMSM怠速启动策略。首先将PWM周期分为零电压矢量作用时间和关断间隔时间,通过构建以定子电流矢量幅值为反馈的闭环控制器,实现了零电压矢量间隔时间的自适应扩展,从而避免短路电流过大的潜在风险。然后推导了非断续电流模式下的单点电流采样的位置估算式,从而仅利用三角载波的波峰和波谷时刻的采样电流即可估算出转子位置和转子转速。此外,借助微处理器的连续电流采样模式,准确获取零电压矢量作用下的电流变化,从而提高了转子位置和转速的估算精确度。最后结合矢量控制算法实现了SPMSM怠速滑行时快速、稳定的再启动控制,并在5.5 kW的SPMSM实验平台上验证了所提策略的有效性和可行性。

基于滑模观测器的异步电机无传感器控制

异步电机无速度传感器矢量控制中,速度观测器的精度和稳定性十分重要,通过分析异步电机模型,在设计滑模观测器实现异步电机转速准确观测的基础上,对滑模观测器中的反馈矩阵进行简化,使用饱和函数代替符号函数消除抖振,提出了一种新的异步电机转子磁链滑模观测器,并证明了观测器的稳定性。改进的滑模观测器有着结构简单、高动态性的特点。最后通过仿真实验验证了方案的可行性。