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五桥臂逆变器驱动的双永磁同步电机系统占空比优化调制策略

发布时间:2019-09-28 23:48
【摘要】:以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,提出一种适合该系统的占空比优化调制策略。在空间矢量脉宽调制的基础上,分析逆变器驱动信号占空比的取值范围;为满足不同情况下公共桥臂的控制要求,分别对5个桥臂的占空比进行合理优化。该策略在两电机解耦控制的同时,有效减少了两电机受零电压矢量控制的时间,扩展了系统的调速范围,从而能提高直流母线电压的利用率。仿真和实验结果验证了该调制策略的可行性和有效性。
【图文】:

对比图,逆变器驱动,电机控制系统,桥臂


tycycleoptimizationstrategywhenT1=0andT2=6Nm故占空比优化方法下,电机2转速为0r/min,电机1带6Nm负载时的最高转速为670r/min。当电机1转速为0r/min,电机2带6Nm负载时,同理可得电机2的最高转速为670r/min。由以上分析可得两电机的调速范围如图9所示,深色阴影表示的矩形区域为传统半周期调制法下两电机的调速范围,,浅色阴影表示的大三角形区域为本文方法下两电机的调速范围。由图9可知,采用本文的方法能扩展两电机的调速范围,扩展的幅度为传统半周期法的近1倍。4实验分析4.1实验系统实验系统如图10所示,实验参数与仿真相同。00200600400200(a)T1=T2=0n1400600/(r/min)n2/(r/min)A04A02A01A03B04B02B01B03(680,0)A01(300,323)A02(323,300)A03(30,322)A04(322,30)B01(300,380)B02(380,300)B03(30,600)B04(600,30)00200600400200(b)T1=0,T2=6Nmn1400600/(r/min)n2/(r/min)A14A12A11A13B14B12B11B13(670,0)A11(300,260)A12(260,300)A13(30,260)A14(260,30)B11(300,295)B12(296,300)B13(30,480)B14(480,30)(0,680)图9两种调制方法下的调速范围对比图Fig.9Speedrangewithtwodifferentmodulationstrategy三相不可控整流桥直流侧电容硬件死区电路DSP滤波电路DAC电路编码器电路空气开关4kW永磁同步电机4kW直流电机电压、电流传感器功率模块开关电源图10五桥臂逆变器驱动两电机控制系统实物图Fig.10Five-legtwomotorsystemhardwarephysicalblock4.2采用传统半周期法

波形,转速,半周期,电机


3(30,480)B14(480,30)(0,680)图9两种调制方法下的调速范围对比图Fig.9Speedrangewithtwodifferentmodulationstrategy三相不可控整流桥直流侧电容硬件死区电路DSP滤波电路DAC电路编码器电路空气开关4kW永磁同步电机4kW直流电机电压、电流传感器功率模块开关电源图10五桥臂逆变器驱动两电机控制系统实物图Fig.10Five-legtwomotorsystemhardwarephysicalblock4.2采用传统半周期法时两电机的调速范围1)空载时电机1的给定转速n1_ref为300r/min,电机2的给定转速n2_ref为200r/min。图11为电机t(1s/格)n6(0(/mrn)i/格)n1_refn1n2_refn2200r/min250r/min300r/min350r/min300r/min图11半周期法下两电机空载且转速接近时的转速波形Fig.11Speedwaveformwithhalf-cyclemodulationstrategywithoutloadandwhenspeedclosetoeachother
【作者单位】: 天津大学电气与自动化工程学院;天津市电工电能新技术重点实验室(天津工业大学);
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973项目)(2013CB035600) 国家自然科学基金项目(51377121)~~
【分类号】:TM464;TM341

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2543549


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