三次谐波注入式五相永磁同步电机矢量控制策略

发布时间：2018-07-23 21:05

【摘要】：从矢量空间解耦的观点出发,建立了含有3次谐波磁场的五相永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor,PMSM)在旋转坐标系下的数学模型,揭示了绕组中各次谐波电流对机电能量转换所产生的不同作用,通过注入一定含量的3次谐波激磁电流,可以在提高电机输出转矩的同时,降低电机定子铁心的磁饱和程度。根据谐波注入前后逆变器功率容量保持不变的原则,通过理论推导和仿真分析,得到了电机输出转矩随3次谐波注入率的变化趋势,为五相PMSM的优化设计和性能分析提供了理论基础。设计了基于转子磁场定向的五相PMSM矢量控制系统,实现了对基波和3次谐波电流的解耦控制。仿真和实验结果验证了方法的正确性和可行性。
[Abstract]:From the viewpoint of vector space decoupling, the mathematical model of five-phase permanent magnet synchronous motor (permanent magnetic synchronous motor PMSM) with third-harmonic magnetic field in rotating coordinate system is established. The different effects of each harmonic current in the winding on the electromechanical energy conversion are revealed. By injecting a certain amount of the third harmonic excitation current, the output torque of the motor can be increased and the magnetic saturation degree of the stator core of the motor can be reduced at the same time. According to the principle that the power capacity of the inverter remains unchanged before and after harmonic injection, the variation trend of motor output torque with the third harmonic injection rate is obtained by theoretical derivation and simulation analysis. It provides a theoretical basis for the optimization design and performance analysis of five-phase PMSM. A five-phase PMSM vector control system based on rotor magnetic field orientation is designed. The decoupling control of fundamental and third harmonic currents is realized. Simulation and experimental results verify the correctness and feasibility of the method.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51177026)~~
【分类号】：TM341

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本文编号：2140644