双三相永磁同步电机共模电压抑制方法研究

发布时间：2020-05-27 22:31

【摘要】：多相永磁同步电机广泛应用于航空航天、船舶动力等领域,兼具了多相电机与永磁电机的诸多优点,效率高、功率密度高、起动转矩大、适用于低压大功率场合、优越的电磁性能、良好的容错控制性能。本课题依托国家自然基金项目“电动汽车用多相电机驱动控制系统故障诊断及容错控制研究(61603263)”,针对多相永磁同步电机与逆变器组成的系统中广泛存在的共模电压进行了抑制方法的研究。具体的研究对象为具有两套三相绕组,绕组结点独立,相移30°的双三相永磁同步电机。本文分别对空间矢量控制策略以及模型预测控制策略的共模电压抑制方法进行了理论与仿真研究。本文首先根据双Y移30°双三相永磁同步电机的特性建立了自然坐标系下的数学模型,然后利用空间矢量解耦理论建立了同步旋转坐标系下的数学模型,再利用Matlab/Simulink搭建模型进行仿真以验证数学模型的可靠性。针对共模电压的产生原因进行的研究表明,零矢量的使用是共模电压峰值高、变化次数多的首要原因。因此在四矢量SVPWM控制方法基础上进行改进,利用合成矢量代替零矢量,降低共模电压的峰值及变化次数的同时,降低了逆变器开关频率。四矢量SVPWM控制方法计算复杂度高、逆变器开关频率高。为此,本文研究了利用三相解耦算法将六相逆变器分解到两个独立的三相逆变器然后分别进行控制的方法,并利用无零矢量SVPWM控制方法降低共模电压的峰值及变化次数,同时,逆变器开关频率进一步降低。本文对动态性能良好的模型预测控制方法进行了研究。利用合成矢量的方法降低预测计算的复杂度。传统模型预测控制方法使得电压矢量方向幅值固定,电流谐波大,因此本文利用两次预测的抑制共模电压模型预测控制方法降低电流谐波并抑制共模电压。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341

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本文编号：2684241