SiC基逆变器在PMSM电机驱动中的高速开关行为研究

发布时间：2022-01-11 15:58

　　多电飞机/全电飞机是21世纪飞机发展的重要方向,高功率密度的电机驱动系统是其核心支撑技术之一。提高电机的转速可以在输出相同功率情况下减小电机体积重量,提高功率密度,因此在机载高速电机备选方案中,高速永磁同步电机成为研究的重点。由于永磁同步电机转速和供电频率间呈正比关系,因此高速永磁同步电机配套逆变器需要较高的开关频率。现有Si器件存在开关速度和功率水平限制,因此基于现有Si器件的逆变器不能适应高速永磁同步电机驱动器高开关频率的要求。SiC器件与Si器件相比有着很多优点,其中与高速电机应用最为契合的是其高速开关能力,使大功率高开关频率电机驱动用逆变器成为可能。以SiC MOSFET为例,为了满足SiC MOSFET模块的驱动要求,设计了SiC MOSFET模块驱动电路,并在双脉冲电路中测试了SiC MOSFET模块的开关特性。由于SiC MOSFET的关断时间与负载电流有关,因此本文提出跟随负载变化的死区自适应控制策略。通过理论分析建立死区时间与负载电流的数学模型,改进死区控制策略,结合负载电流采样进行自适应死区优化控制,实现宽负载范围内的动态死区自适应优化。由于SiC MOSFET基电... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电机转子结构图

于 SiC MOSFET 的永磁同步电机驱动器高速开关行为动态性能。为简化分析，现做如下假设：子的铁心磁阻以及其引起的涡流和磁滞损耗；子上没有阻尼绕组，无齿槽效应；组电流为完全对称、相差 120°的正弦波；电枢反应磁场在气隙中呈正弦分布；的磁导率等于空气磁导率，永磁体的电导率为零；机参数不受频率和温度变化的影响。相静止坐标系下的等效物理模型如图 2. 2 所示。根据子电压方程如式（2.1）所示：

南京航空航天大学硕士学位论文 永磁同步电机矢量控制的基本原理永磁同步电机主要的矢量控制策略包括：id=0 控制、cosψ=1 控制、恒磁链控制、弱大转矩电流比控制等。图 2. 3 为永磁同步电机 id= 0 的矢量控制系统原理框图，其中M 模块、Clarke 变换/Park 变换模块、Park 逆变换模块、位置和速度检测模块、速电流调节器、三相逆变器和永磁同步电机。其中 SVPWM 模块的功能是根据 Park 逆两相静止电流，计算得到三相六路 PWM 信号来驱动逆变器开关管，形成圆形磁场定的电磁转矩。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3583058