九开关逆变器供电的双Y移30°PMSM开路故障诊断

本文在双Y移30°PMSM逻辑动态模型基础上,提出一种九开关变换器开关管开路故障诊断方法。建立九开关变换器开关管通断信号与电机相电压之间的逻辑关系,推导出电机驱动系统逻辑动态模型,通过逻辑动态模型提供的电压先验信息与含有故障信息的电压实际输出值比较,提取故障信息,可对任一开关管开路故障进行准确定位。

九开关变换器驱动的双Y移30°永磁同步电机SVPWM算法

在双Y移30°永磁同步电机电压矢量的基础上,提出一种九开关变换器SVPWM算法。该算法相比于十二开关变换器最大四矢量SVPWM算法,不仅减少3个开关管,而且降低了开关损耗。针对九开关变换器采样周期过快,会导致直流侧母线电压短路的缺点,提出死区调制策略。仿真结果表明,该算法能够有效地应用于双Y移30°永磁同步电机。

双Y移30°永磁同步电机的空间矢量调制

阐述了双Y移30°永磁同步电动机电压空间矢量脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的2种矢量选择方式,提出一种新颖的空间矢量过调制技术。过调制区域根据调制度分为4种模式。在过调制方式I和II中,对z1-z2电压平面上的电压矢量采用不同的优化策略。依据电压输出矢量自身的特性,提出了一种易于DSP实现的寻找次优解的方法。为进一步提高直流母线电压利用率,过调制方式III和IV采用两电压矢量调制,不再对z1-z2电压平面上的电压矢量进行优化。通过仿真计算,对输出电压的波形和谐波成分进行分析。构造基于低功耗定点数字信号处理器TMS320F2812的7.5kW双Y移30°永磁同步电动机控制系统。实验结果证实提出方法的正确性和可行性。

双Y移30°PMSM两电机串联系统的谐波效应

针对广义零序谐波驱动的双Y移30°PMSM两电机串联系统解耦运行的问题,利用绕组函数的概念,建立了双Y移30°PMSM集中绕组函数的傅里叶变换函数式,得到了第一台电机高次谐波与相串联的第二台电机基波电流耦合关系的磁动势表达式,分析了高次谐波对该串联系统解耦运行的影响规律。建立了第一台电机含5、7次空间谐波的串联系统多维空间下的数学模型,进行了变速、变负载的仿真研究,得出了5、7次空间谐波的耦合效应,揭示了该串联系统解耦控制对电机定子绕组设计的基本要求。

双Y移30度六相PMSM的空间矢量控制

针对普通的正弦波脉宽调制(SPWM)技术在双Y移30度六相永磁同步电动机(PMSM)中谐波过大的问题,为了有效分析电机的谐波电流,建立了双Y移30度六相永磁同步电动机的数学模型,利用电压矢量空间解耦的方法,通过标准基向谐波基的转化,将六维空间的永磁同步电动机模型解耦至3个相互垂直的平面上,在此基础上提出了两种新颖的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,详述了两种技术中电压矢量的选择方法和时间计算方法。构造了基于定点数字信号处理器TMS320F2812的7.5KW双Y移30度六相永磁同步电动机控制系统。通过实验验证了提出方法的正确性和可行性。

SVPWM控制2台双Y移30°PMSM串联系统的研究

一定数量的多相电机通过适当的相序转换规则串联起来,使得该系统可以由1台逆变器供电而实现对所有串联电机的独立控制。以1台逆变器驱动2台双Y移30°永磁同步电机(PMSM)的串联系统为例,给出了串联系统的工作原理,为实现两电机的解耦运行,提出了一种新颖的SVPWM控制串联系统的方法。分析了SVPWM基本原理的具体实现方法。在Matlab/Simulink环境下,结合id=0的矢量控制策略,对电机的变载、变速运行进行了分析,验证了所提出的SVPWM控制策略的可行性。

双Y移30°永磁同步电机串联系统矢量控制仿真

为解决同一直流母线电源下的多台多相电机驱动系统中各电机能同时独立运行的问题,将一定数量的多相电机通过适当的相序转换规则串联起来,由一台逆变器供电而实现对所有串联电机的独立控制。以2台双Y移30°永磁同步电机(PMSM)串联系统为例,采用id=0的矢量控制策略和载波调制PWM技术,控制2台电机的串联系统,并在Matlab/simulink环境下对系统进行了建模仿真。仿真结果表明,该串联系统的2台电机在一台逆变器的驱动下,可以实现独立解耦控制。该研究可以为多相电机串联系统的深入研究提供参考。

基于模糊逻辑和重构电压矢量的双Y移30°PMSM直接转矩控制

对双Y移30°PMSM的数学模型和直接转矩控制系统进行了详细描述。针对双Y移30°PMSM直接转矩控制中转矩脉动和存在k=6m±1(m=1,3,5...)次谐波电流问题,提出一种基于模糊逻辑和重构电压矢量的双Y移30°PMSM直接转矩控制策略。首先,利用脉宽调制技术对逆变器输出的原始电压矢量进行重构,对z1?z2平面上的电压矢量进行优化,从而减小k=6m±1(m=1,3,5...)次谐波电流损耗;其次,为了能够充分利用重构的不同电压矢量对定子磁链和转矩产生的影响,构建了基于模糊逻辑的电压矢量选择控制器,用以替代传统的滞环比较器和开关表。仿真和实验结果证实提出方法的正确性和可行性。

六相双Y移30°异步电机调速设计与仿真

为解决六相双Y移30°异步电机磁链和转矩的脉动较大问题,以六相双Y移30°异步电机为研究对象,从建立电机数学模型入手,推导了状态空间方程,并利用仿真工具Matlab/Simulink建立了电机本体模型。基于旋转坐标系下的双Y移30°六相异步电机数学模型,采用直接转矩控制策略,设计了基于12个中间电压矢量的调速控制系统,并搭建了相应的仿真模型。仿真结果表明:所提出的六相异步电机调速控制系统响应速度快,运行过程中磁链、转矩脉动小,具有良好的动特性和稳态性能。

双Y移30°六相异步电机弱磁控制算法研究

根据双 Y 移 30 °六相异步电机的结构，详细分析了其数学模型，并利用仿真工具 Matlab/Simulink 完成电机本体建模；基于旋转坐标系下的双 Y 移 30 °六相异步电机数学模型，采用基于定子电流解耦角的分析方法，得出定子角频率与定子电流解耦角关系，电机进入弱磁区后定子电流励磁分量与转矩分量和定子电流解耦角的关系，从而设计了基于电压调节器的六相异步电机的弱磁控制策略并搭建了相应的仿真模型；仿真结果表明，所提出的六相异步电机弱磁控制策略动态性能良好，实现了六相异步电机在恒转矩和恒功率范围内的全速运行，满足系统设计要求，为六相异步电机弱磁控制的应用提供了参考依据。

基于Maxwell的六相双Y移30°风力发电机的仿真分析

针对如何进一步降低永磁风力发电机的高次谐波含量,降低发电机铜耗和铁耗,以及有效地提高风力发电机性能的问题,在风力发电机设计研发中应用了六相双Y移30°绕组的多相绕组电机理论技术。利用Ansoft Maxwell 2D瞬态仿真功能,对采用相同定转子结构的普通三相60°相带发电机与六相双Y移30°绕组发电机,仅改变定子绕组的连接方式,分别进行了二维瞬态场建模。进行了空载运行和额定负载运行工况的瞬态有限元仿真分析,并针对负载时气隙磁密等进行了谐波的傅里叶分析。依据仿真分析中电流、电压、磁场等结果数据,进行了二者性能的区别比较。研究结果表明,六相双Y移30°发电机相比普通三相60°相带发电机而言,具有高次谐波含量低、电压范围大、电机损耗低、效率高等优势。

双Y移30° PMSM双电机串联系统的建模与仿真

双Y移30°永磁同步电动机串联系统可以实现同一变频电源供电和同一套控制平台下两台电机的解耦运行。分别建立了不同坐标系下双Y移30°永磁同步电动机串联系统的数学模型,从数学机理上推导了两台串联电机可实现解耦运行,给出了基于id=0的串联系统矢量控制模型,并给出了变负载系统运行的仿真分析,验证了该串联系统解耦运行的可行性。

双Y移30°永磁同步电机空间矢量PWM技术零矢量分配研究

双Y移30°永磁同步电机是一个强耦合的六维系统。为了实现转矩的解耦控制,将该系统经解耦坐标变换,建立在三个两两正交的子平面上,通过空间矢量PWM技术对转矩和定子谐波电流进行统一控制。本文针对该种空间矢量PWM技术,详细研究了连续调制模式和不连续调制模式下的零矢量的选择依据及其分配情况。仿真结果显示,连续调制模式能取得更小的转矩波动,而不连续调制模式能在大幅度减少开关次数的同时,取得比连续调制策略更少的定子电流谐波含量。

基于i_d=0的双Y移30°永磁同步电机磁场定向控制仿真

双Y移30°永磁同步电机(PMSM)由于其结构特点,不存在感应电机的转差频率电流。在磁场定向控制过程中,不需要对磁链进行观测,因而PMSM的磁场定向控制简单。但是磁场定向控制方法依赖于电机精确的数学模型。根据双Y移30°PMSM的数学模型,选择了一种易于实现的六相PMSM高性能电磁转矩控制的磁场定向控制方法,并对其进行仿真。基于PMSM在六相静止坐标系下的数学模型,运用坐标变换理论建立了PMSM在二相旋转坐标系下的数学模型。与六相静止坐标系相比,数学模型在两相旋转坐标系下有了很大的简化,降低了微分方程阶数,直轴电磁链和交轴磁链不再是角度的函数。在此模型下,用基于id=0的磁场定向控制方法完成对双Y移30°PMSM的解耦控制,通过仿真证明该控制方法可以得到稳定的转速和转矩,非常适合多相PMSM的控制系统。

SVPWM-DTC控制两台双Y移30°永磁同步电动机串联系统研究

研究了一种新颖的单逆变器驱动双Y移30°永磁同步电动机双电机串联系统,为了实现两台电机的完全解耦运行,提出了空间电压矢量控制(SVPWM)和直接转矩控制(DTC)相结合的控制策略,PWM输出电压中只包含两台电机运行各自所需要的正弦基波信号,不包含影响另一台电机运行的高次谐波信号。给出了串联系统双电机电压开关矢量的选取和计算方法以及不同工作平面的选取策略,并在MATIAB/Simulink环境下对系统进行变负载仿真研究,证明了系统良好的运行特性以及控制策略的可行性。

六相双Y移30°绕组结构及其应用优势

随着电力电子技术的迅速发展,利用先进的控制技术可以方便的将三相电源变多相电源,因此多相电机得到了迅速的发展。六相双Y移30°绕组是多相绕组中应用较多,具有很好发展前景的一种绕组,交流电机采用六相双Y移30°绕组是减少高次谐波、提高电机效率以及提高电机极限容量的有效措施。介绍了六相双Y移30°绕组的构成理论,对其磁势谐波进行了谐波分析,并对这种绕组的优点进行了简单分析叙述。

双Y移30°绕组的交流励磁机谐波特性分析

文献［１］对双Ｙ移３０°绕组交流励磁机的四种运行方式的特性进行了分析。在此基础上本文进一步用富里叶级数对双Ｙ移３０°绕组交流励磁机的电压和电流波形进行谐波分析。根据位移角和换相角及电机参数，可以计算双Ｙ移３０°绕组交流励磁机的电压和电流波形以及整流输出特性。并将理论计算和实验结果进行了对照。结果表明，双Ｙ移３０°绕组的交流励磁机比不移相时具有较好的性能。该成果已在生产中应用。

双Y移30°六相PMSM的滑模变结构控制技术

针对双Y移30°PMSM的基于空间矢量控制的直接转矩控制(SVM-DTC)技术中PI调节器拖慢系统响应速度的问题,提出一种旨在提高系统响应速度的自适应滑模变结构控制技术。根据系统动态变化参数,研究其状态运动轨迹,通过控制量的切换使系统状态沿着其状态运动轨迹运动,系统的状态在参数发生变化或出现外界干扰时有不变性,达到了提高动态响应的目的。最后,在仿真工具中搭建双Y移30°六相PMSM调速系统的仿真模型,仿真结果明该控制方法解决了PI调节器积分环节响应速度慢的问题,电机转速和转矩的超调量较小、鲁棒性好、可靠性高、具有较强的抗扰动性能。验证了所提方法的正确性和有效性。

双Y移30°永磁同步电机逆变器开路故障诊断方法

为了提高双Y移30°永磁同步电机可靠性,构建了基于十二开关逆变器的电机逻辑动态模型,在此基础上提出一种逆变器开路故障诊断方法。由于传统电机相电压的测量会增加系统潜在故障源,构建一种无电压传感器的二阶滑模观测器,用以对电机电压进行实时估计。通过逻辑动态模型提供的电压先验信息与含有故障信息的电压实际输出值进行比较,提取故障信息,准确定位故障开关管。通过仿真数据,证实了方法的有效性。

六相双Y移30°永磁同步电机控制系统建模

在详细分析六相四对极双Y移30°永磁同步电机的理论基础上,引入绕组函数和倒气隙函数概念对其电感参数进行定量分析,建立完整的数学模型并对模型进行仿真。首先,在自然坐标系下建立基于绕组函数和倒气隙函数的电机数学模型;然后,根据坐标变换理论得到二相旋转坐标系下的电机数学模型;最后,按照上述推导的数学模型在Matlab/Simulink中建模和仿真。仿真中采用基于有效作用时间的PWM控制策略来控制电机运行,得到良好的控制性能。