船用五相感应电动机的矢量控制研究

为实现高性能的船用五相感应电动机变频调速,对考虑三次谐波子空间影响的转子磁链定向五相感应电动机矢量控制进行了研究。根据五相感应电动机的数学模型,建立矢量控制方程,构建基波及三次谐波子空间的电流闭环解耦模型,详细讨论了考虑三次谐波的五相最近四矢量SVPWM的算法实现。建立了五相感应电动机的矢量控制系统仿真模型,根据螺旋桨负载特性进行调速系统起动和过载的动态仿真,仿真结果表明,基于该结构的控制系统,具有较好的动、静态性能及抗扰能力。

基于双重空间死区补偿的五相电机 多参数分布辨识方法

针对逆变器死区会使五相永磁同步电机基波及谐波空间产生非正弦畸变,降低参数辨识精度的问题,提出一种双重空间死区补偿方法。针对传统侵入式辨识方法对系统干扰大的问题,充分结合参数影响因素,提出一种新的基于自饱和及交叉耦合的多参数分布辨识方法。首先,采用d轴偏置电流注入方法,获得所有运行工况的dq轴电感在线辨识结果;其次,利用四阶方程拟合电感辨识数据;最后,结合拟合方程对定子电阻和转子磁链进行在线辨识。所提方法的合理性通过一台五相内置式永磁同步样机的仿真及实验结果进行验证。

船用五相感应电动机的系统建模与仿真

为研究船用五相感应电动机的性能,在其相坐标系动态数学模型的基础上,通过坐标变换得到其在α-β坐标系下的动态数学模型;采用最近四矢量空间矢量脉宽调制(NFV-SVPWM)技术对五相电压源型逆变器进行调制。基于该数学模型,构建NFV-SVPWM电压源型逆变器供电的五相感应电动机的系统仿真模型,根据螺旋桨负载特性进行系统的起动和过载动态仿真。仿真结果表明,系统的转矩脉动小,抗扰能力强,具有较好的动态性能和稳态性能。

五相永磁同步电机模型预测电流控制仿真分析

基于五相永磁同步电机(Five-phase PMSM)的扩展Park变换矩阵,建立五相PMSM在两相旋转坐标系下的数学模型,分析两电平五相电压源型逆变器的工作原理。借鉴矢量空间解耦控制的思想,令基波空间的直轴电流id1=0,直接控制交轴电流iq1实现电机转矩的控制,并设计了一种可抑制三次空间谐波的相邻四矢量(Near Four Vectors,NFV)SVPWM算法。为提升电流控制性能,研究了五相PMSM的有限集模型预测电流控制(Finite Control Set Model Predictive Current Control,FCS-MPCC),构造电流预测模型、设计目标函数并选取合适的控制集。基于Matlab/Simulink完成仿真建模和对比分析,仿真结果表明:FCS-MPCC比传统的矢量控制具有更好的电流动态响应性能。