基于Z源逆变器的共直流母线开绕组永磁同步电机系统研究

发布时间：2021-04-26 10:18

　　对于永磁同步电机（PMSM）驱动系统,在直流母线电压受限但又对电机的调速范围有较高要求时,一般会采用弱磁控制策略扩大调速范围,但存在着永磁体不可逆退磁风险、系统效率降低、输出转矩降低等问题,无法从根本上解决系统容量受限的难题。基于此背景,本文结合开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）结构能采用双逆变器供电以扩大系统容量的优势,以及Z源逆变器（ZSI）通过在直流电源和逆变器之间加入Z源阻抗网络以灵活实现直流母线电压升压变换的特性,研究了基于ZSI的共直流母线OW-PMSM驱动系统。研究内容包括:（1）针对共直流母线OW-PMSM系统,首先建立OW-PMSM和两侧逆变器的数学模型,分析共直流母线结构中零序电流（ZSC）的产生机理。然后在矢量控制（VC）基础上提出能实现ZSC抑制的系统控制策略,包括一种新型的三相解耦调制方法。最后通过实验结果证明所提控制策略的有效性,以及三相解耦调制方法相较于空间电压矢量调制（SVPWM）的优势。（2）针对基于准ZSI（qZSI）的共直流母线OW-PMSM系统,首先建立qZSI的数学模型,分析其升压原理,并介绍其与传统ZSI相比的优势。然后针对电压调制过程中,... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 开绕组永磁同步电机驱动系统研究现状
        1.2.1 PMSM概述
        1.2.2 OWM结构拓扑
        1.2.3 OW-PMSM驱动系统控制策略及调制方法
    1.3 Z源变换器研究现状
        1.3.1 ZSI拓扑结构
        1.3.2 ZSI调制方法
        1.3.3 ZSI在OWM系统中的应用
    1.4 本文研究内容
2 基于三相解耦调制的共直流母线OW-PMSM驱动系统控制策略研究
    2.1 引言
    2.2 共直流母线OW-PMSM系统数学模型
        2.2.1 OW-PMSM数学模型
        2.2.2 两侧逆变器数学模型
    2.3 共直流母线OW-PMSM系统的ZSC抑制策略
        2.3.1 基于SVPWM的ZSC抑制策略
        2.3.2 基于三相解耦调制的ZSC抑制策略
        2.3.3 比较三相解耦调制与SVPWM
    2.4 实验验证
    2.5 本章小结
3 基于qZSI的共直流母线OW-PMSM驱动系统研究
    3.1 引言
    3.2 ZSI/qZSI工作原理
        3.2.1 ZSI数学模型
        3.2.2 qZSI数学模型
    3.3 基于qZSI的共直流母线OW-PMSM系统调制方法
        3.3.1 两侧逆变器协同调制
        3.3.2 两侧逆变器统一调制
        3.3.3 系统调制能力分析
    3.4 实验验证
    3.5 本章小结
4 基于sZSI的四桥臂OW-PMSM驱动系统研究
    4.1 引言
    4.2 sZSI工作原理
    4.3 基于sZSI的四桥臂OW-PMSM系统调制方法
        4.3.1 四桥臂ZSI的调制方法
        4.3.2 系统调制能力分析
    4.4 直通时间优化分配算法
    4.5 仿真验证
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
作者简历



本文编号：3161244