MTPA控制下逆变器-IPMSM系统直流侧电压稳定性研究
本文选题:直流振荡 + 最大转矩电流比控制 ; 参考:《电工技术学报》2017年21期
【摘要】:在电机闭环控制系统中,由于转矩的快速跟随,可将逆变器-电机负载当做恒功率负载。恒功率负载的负阻抗特性使得牵引传动系统阻尼较小,从而引发直流侧电压和电流的振荡。通过深入分析牵引变流器模型、内置式永磁同步电机数学模型以及控制系统的数学模型,从机理上阐述了恒功率负载引发的牵引传动系统直流侧振荡产生的原因;进而通过小信号分析法,推导了最大转矩电流比控制下,逆变器-内置式永磁同步电机系统的导纳模型。在该导纳模型的基础上,通过频域下的伯德图以及奈奎斯特稳定性判据,分析了直流侧LC参数、电机电感参数、定子电阻参数以及功率对系统稳定性的影响,发现了各参数对稳定性的影响规律以及电机运行过程中的稳定性变化过程。基于该文的理论分析,实现了一种主动阻尼补偿方式,并通过仿真和实验验证了该补偿方式能有效增大系统阻尼,提升系统的稳定性。
[Abstract]:In the motor closed loop control system, the inverter-motor load can be regarded as a constant power load due to the fast torque following. The negative impedance characteristic of constant power load makes the damping of traction transmission system small, which leads to the oscillation of DC voltage and current. By deeply analyzing the traction converter model, the mathematical model of the built-in permanent magnet synchronous motor and the mathematical model of the control system, the causes of DC side oscillation of the traction drive system caused by constant power load are expounded from the mechanism. Furthermore, the admittance model of inverter-built-in permanent magnet synchronous motor system under the control of maximum torque and current ratio is derived by small signal analysis method. On the basis of the admittance model, the effects of DC side LC parameters, motor inductance parameters, stator resistance parameters and power on the stability of the system are analyzed by using the Berder diagram in frequency domain and Nyquist stability criterion. The influence of the parameters on the stability and the variation of the stability of the motor are found. Based on the theoretical analysis in this paper, an active damping compensation method is implemented. The simulation and experiments show that the compensation method can effectively increase the system damping and enhance the stability of the system.
【作者单位】: 北京交通大学电气工程学院;
【分类号】:TM341;TM464
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,本文编号:1822658
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