六相永磁同步电机驱动系统设计与工程应用研究

发布时间：2019-09-28 17:00

【摘要】：多相电机与传统三相电机相比,在实现低压大功率、减小转矩脉动、提高系统可靠性等方面有突出优点,多相电机驱动系统适用于高功率等级和高可靠性的场合,比如:船舶推进系统、纯电动以及混合动力电动车辆牵引系统等。多相永磁同步电机的驱动系统作为一种新的应用领域,其控制方法在理论和实践中的应用成为研究热点。本文以双Y移30度六相永磁同步电机为研究对象,主要对电机数学模型、SVPWM调制技术、初始位置角度检测技术等几个方面进行分析和研究。本文的分析方法和结论可以推广到其它多相永磁同步电机分析中,为进一步研究多相永磁同步电机提供理论基础和创造工程价值。论文主要完成工作如下:1)基于绕组函数理论知识,推导了绕组正弦和非正弦分布两种型式双Y移30°六相永磁同步电机绕组函数和气隙磁导函数的数学表达式,建立了自然坐标系和旋转坐标系下两种绕组型式电机的数学模型;2)分析与研究了适用于绕组正弦和非正弦分布双Y移30°六相永磁同步电机驱动系统的基波控制和多维矢量控制两种控制方式;3)针对六相电机驱动系统的PWM调制技术,在分析与研究了最大四矢量SVPWM和基于载波PWM两种PWM调制技术的基础上,提出一种具有直流侧电压利用率高、周期对称、功率器件在一个PWM周期内只开关一次等优点的最优开关次数SVPWM策略。研究结果经过了仿真和实验验证;4)根据双Y移30°中性点不隔离的六相永磁同步电机的空间绕组结构特点,研究了通过测试电机反电动势来检测电机相序方法,给出了两种转子初始位置角检测技术,研究结果经过了实验和工程验证。将上述研究成果应用到北车集团-永济新时速电机电器有限公司的委托项目船舶推进多相电机驱动软件开发中,优化了相电流波形,准确检测电机的相序、初始角度。
【图文】：

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章双 Y 移 30°六相永磁同步电双 Y 移 30°六相永磁同析与研究，电机数学模型的本章主要分析六相永磁同步绕组正弦和非正弦分布电机，但是在自然坐标系下电机统的研究，所以本章还通过子空间的分量变为直流量，的定子电压与电磁转矩数学 30°永磁同步电机数学模 30°六相永磁同步电机结构构成,两套绕组相对位移 30

旋转坐标系,旋转磁动势,机电能量转换,旋转变换

2 5 4 3cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( )6 3 6 3 22 5 4 3sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( )6 3 6 3 212 5 4 3cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( )36 3 6 3 2sin5( ) sin5(6 2 5 4 3) sin5( ) sin5( ) sin5( ) sin5( )3 6 3 21 0 1 0 1 00 1 0 1 0 1 绕组正弦型电机，在α-β子空间会产生旋转磁动势与机电能量转换有关，在 z1-z2 不会产生旋转磁动势与机电能量转换无关，忽略高次谐波的影响，机驱动系统中只需将α-β子空间的基波分量进行旋转变换；绕组非正弦型电仅在α-β子空间会产生旋转磁动势，在 z1-z2 也会产生旋转磁动势与机电能换有关，，且只考虑五次谐波，同时忽略高次谐波的影响，则需将基波分量-z2 谐波分量进行旋转变换。静止与旋转两坐标系间的关系如图 2.2 所示：
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM341

【参考文献】