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。

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。

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。

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。

基于九开关变换器的非对称六相电机集成车载驱动系统研究

在电动汽车充电、驱动一体化系统上进行改进,提出一种基于九开关变换器的SVPWM算法。该算法给出了九开关变换器27种电压矢量及其在矢量图中对应位置。为了最大程度的提高电压利用率,将矢量图划分为15个扇区,并且选择距离参考矢量最近的四个不同层电压矢量。每个扇区九个开关管共通断八次,尤其降低了中间开关管的通断频率,且有些功率管一直处于导通状态,无需定时器控制,有利于数字化实现。仿真表明,该算法能够有效的应用于双Y移30°永磁同步电机。

多相电机驱动系统的建模与仿真研究

以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,首先通过坐标变换得到了其用于矢量控制的数学模型,并且分析了以直轴id=0为控制方案的电流控制策略在多相电机驱动系统中的应用,同时给出了矢量控制框图。其次在MATLAB仿真环境下搭建其电机本体、控制等各个模块的仿真模型。最后通过给定基本的电机参数以及理论计算出仿真中用到的参数并对其进行仿真验证。结果表明提出的控制策略是有效的,并且验证了所建立的数学模型和搭建的仿真模型的合理性与正确性,对以后多相电机的驱动研究具有很大的帮助。

基于分段终端滑模的双三相电机控制系统研究

为进一步提高双Y移30°永磁同步电机调速系统控制性能,提出一种分段非奇异终端滑模控制方法。详细阐述分段非奇异终端滑模相比于非奇异快速终端滑模的优异性,分析了分段非奇异终端滑模面参数的意义,理论证明系统状态从到达滑模面至收敛到平衡点的作用时间是有限的。在此基础上设计双Y移30°永磁同步电机调速控制器,在保持系统动态性能的同时,减小超调量,提高了稳态精度。仿真和实验结果证明了方法的有效性。