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。

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。

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。

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。

双三相永磁同步电机全调制比范围空间矢量脉宽调制

针对六相电压源逆变器供电的相移30°双三相电机,为提高母线电压利用率,并减小系统损耗和转矩脉动,提出一种新型的全调制比范围空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略。该策略根据基波调制系数,将调制区域分为线性调制区和过调制区,在线性调制区将正弦调制区和非正弦调制区的调制算法统一为基于中间矢量算法,该算法计算简单且大幅度的减少在非正弦调制区所注入的6k±1(k=1,3,5,…)次谐波。在过调制区将三相过调制算法推广到六相系统并进行改进,过调制Ⅰ区通过算法改进使参考电压矢量幅值与调制系数成线性关系便于算法的实现;过调制Ⅱ区通过对相位进行修正,减小了相电压的畸变。仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和可行性。

基于SVPWM的六相PMSM串联系统运行性能研究

研究双Y移30°六相PMSM双电机串联系统的SVPWM技术,分析该双电机串联系统的工作原理和六相逆变器的空间电压矢量分布情况,结合基于id=0的矢量控制策略,提出传统SVPWM和多维多相SVPWM技术,推导电压矢量作用时间的计算公式,讨论空间矢量工作平面的几种选择方法,并对比例法和比较法的工作平面选择方法进行仿真比较,并在比例法下对两种SVPWM对该系统在不同转速下的运行性能进行比较研究,得出多维多相SVP-WM是该串联系统更为有效的控制方法。

双三相电励磁同步电机矢量控制系统研究

研究了一种气隙磁场定向的双三相电励磁同步电机矢量控制系统,分析了双三相电机数学模型及相应坐标变换,引出了混合模型气隙磁链观测器,给出了该控制系统控制方案。该控制系统可通过双三相电机矢量控制实现高精度、大扭矩输出,电机转速与电流均保持着较好的输出特性,气隙磁链观测精度高。通过仿真结果可以看出,该控制系统有着良好的运行性能,仿真结果与理论分析一致,验证了控制方案的正确性与可行性。

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。

六相永磁同步电机SVPWM控制策略优化

六相电机具有低压大功率、转矩脉动小且冗余特性好等特点,在工程应用中得到十分广泛的应用。以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,建立关于六相电机的数学模型,分析双Y移30°六相永磁同步电机的最大四矢量六相SVPWM调制算法,并由此优化得出了基于最优开关次数六相SVPWM调制算法。仿真结果验证,优化后的算法针对电机5次谐波的抑制效果更显著,同时电机的谐波损耗更小,为六相永磁同步电机的工程化应用提供了参考。