电动汽车永磁同步电机直接转矩控制研究

发布时间：2020-08-28 01:05

【摘要】：电动汽车具有汽车的优点且环保、节能,已成为世界各国竞相发展的产业。作为电动汽车的一种驱动形式,永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)系统具有功率密度和效率高、体积小、惯性低、响应快以及调速范围宽等优点。直接转矩控制算法比较简单实行定子磁场定向,不需要复杂的坐标变换,定子磁链的估计仅涉及定子电阻,减弱了对电动机参数的依赖性。然而直接转矩控制也存在一定的问题,即直接转矩控制中存在较大的磁链和转矩脉动。为了解决这一问题,论文在分析直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)原理的基础上,在Matlab/Simulink环境下搭建了PMSM-DTC模型,分析了零矢量在永磁同步电机直接转矩控制系统中的作用,在此基础上对比了在控制表中分别加入零矢量和不加零矢量的两种DTC的仿真结果。仿真结果表明加入零矢量的DTC控制具有转矩脉动较小,电力电子开关管开关频率低的优点。论文建立了永磁电机的空间矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)控制模型,该方法使用合成电压矢量的思想来基于矢量误差产生目标电压矢量,来控制循环期间的转矩和磁通量误差。然后,目标电压矢量由两个相邻的非零电压矢量组合,以实现精确的转矩控制和磁通耦合。论文中将SVPWM仿真结果和DTC模型的控制结果进行了对比,并将DTC和SVPWM两种控制方法结合,既可以固定电力电子的开关频率,又能够减小转矩波动。最后,论文通过实验验证了将DTC和SVPWM两种控制方法结合的优越性。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341;U469.72
【图文】：

凸出式

根据永磁材料在转子外表面上的不同安装位置可分为凸出型和插入型。图 2-1 和图2-2 为其基本结构，内埋式集成的特点是带有永磁体的材料位于转子内部，具有非常不同的结构。图 2-1 凸出式 图 2-2 插入式由于永磁同步电动机具有许多不同的配置，因此产生电磁转矩的机构自然不同。并且在执行直接转矩控制时就没有异步电机那么单纯，必须根据各自形成的电磁转矩的不同机理，建立不同的直接转矩策略[11]。

sqsqsdsddudtdudtψψ = = 到(2-27)，得32ef sqsT puLddt=ψ可知，在该控制周期期间，选择具有最大横轴分是改变隐极式永磁同步电机转矩的最快方法。在子磁链的交轴分量，并且忽略定子磁链的直轴，在控制过程中为了使电动机正常运行，必须对定C 理论的实现动机的控制流程图如图 2-4 所示。

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本文编号：2806868