基于矢量控制的五相永磁同步电机相电流重构策略研究

发布时间：2019-05-30 20:34

【摘要】：在目前应用广泛的永磁同步电机(Permanent magnetic synchronous motor,简称PMSM)中,五相PMSM同传统的三相PMSM相比具有可靠性高、转矩脉动小、低压大功率等显著优点,因而被广泛用于航空航天、深海潜航、军事武器、新能源汽车等领域。然而五相PMSM驱动系统复杂,所需的电流传感器数量较多,这造成了五相PMSM驱动系统成本居高不下,也严重限制了其应用范围的推广。因此,为了减少五相PMSM控制系统中使用的电流传感器的数量以降低其成本,同时实现电机的高精度控制,本文对五相PMSM相电流重构进行了深入研究。主要工作如下:首先,对五相PMSM进行数学建模。分析了电机在五相静止坐标系下的数学模型,推导了适用于五相电机的坐标变换矩阵,并得到了五相电机在两相旋转坐标系下的数学模型,为后续五相电机矢量控制算法提供了理论基础。其次,着重介绍了五相PMSM的矢量控制算法。介绍了五相逆变器的数学模型和五相逆变器输出的电压矢量,研究了相邻两矢量调制算法(Near Two Vectors SVPWM,简称NTV-SVPWM)与相邻四矢量调制算法(Near Four Vectors SVPWM,简称NFV-SVPWM)的基本原理,在MATLAB的Simulink平台搭建了NTV-SVPWM与NFV-SVPWM的仿真模型,并进行相关仿真实验。再次,重点研究了五相PMSM相电流重构的原理以及实现过程,提出了两种五相PMSM相电流重构方法:零矢量时段采样法与混合矢量时段采样法,阐述了两种相电流重构方法的基本原理,在此基础上研究设计了五相PMSM相电流重构系统。在MATLAB中搭建两种重构方法仿真模型进行仿真,并对两种重构方法进行了对比分析。最后,基于TMS320F28335DSP构建五相PMSM的驱动系统,对本文提出的两种五相PMSM相电流重构方法进行了实验,结果表明:本文提出的相电流重构方法能准确获取五相电流数据,在降低电机驱动控制成本的同时实现较好的电机性能。
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【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM341

【参考文献】

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本文编号：2489145