基于三相四開關(guān)逆變器供電永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制容錯(cuò)運(yùn)行研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)(PMSM)功率密度大、功率因數(shù)高，直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)原理簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的PMSM DTC系統(tǒng)在電動(dòng)汽車、軍事、家用電器等諸多領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，DTC調(diào)速系統(tǒng)的可靠性也隨之越來越受重視。PMSM DTC系統(tǒng)采用逆變器供電，由于電力電子器件的脆弱性，逆變器故障在各類故障中最為頻繁。由于DTC將電機(jī)與逆變器作為一個(gè)整體進(jìn)行控制，若逆變器發(fā)生故障將導(dǎo)致整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)失去運(yùn)行能力，因此很有必要對(duì)逆變器

2、故障時(shí)系統(tǒng)的容錯(cuò)運(yùn)行進(jìn)行深入研究。三相四開關(guān)容錯(cuò)型逆變器供電方案和其他方案相比，既節(jié)約系統(tǒng)成本又有較好性能，故本文選取三相四開關(guān)供電方案作為容錯(cuò)運(yùn)行方案。容錯(cuò)運(yùn)行狀態(tài)下供電條件的惡化和DTC固有的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的特點(diǎn)相疊加，使得性能惡化，因此亟待解決這種新型供電條件下的動(dòng)靜態(tài)特性矛盾，即在抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的同時(shí)又能保持DTC的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，這是本論文研究的主體內(nèi)容。
　　 本文的主要工作包括：
　　 1.三相四開關(guān)逆變器供電

3、PMSM傳統(tǒng)DTC研究。在三相六開關(guān)逆變器供電的PMSM傳統(tǒng)DTC運(yùn)行研究的基礎(chǔ)上，通過分析三相四開關(guān)逆變器容錯(cuò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，重定義了三相四開關(guān)逆變器電壓空間矢量和相應(yīng)的傳統(tǒng)DTC的開關(guān)表。實(shí)現(xiàn)了三相四開關(guān)逆變器供電的PMSM傳統(tǒng)DTC運(yùn)行。
　　 2.三相四開關(guān)逆變器供電PMSM SVPWM-DTC研究。受三相六開關(guān)逆變器供電條件下空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術(shù)能顯著削弱轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的啟發(fā)，在三相四開關(guān)逆變器供電條件下引入SVPWM，

4、形成SVPWM-DTC方案來優(yōu)化系統(tǒng)性能。
　　 3.三相四開關(guān)逆變器供電PMSM SMC-DTC研究。鑒于滑模變結(jié)構(gòu)控制(SMC)抗干擾性好、魯棒性強(qiáng)、適合非線性控制的突出優(yōu)點(diǎn)，引入滑?？刂菩纬蒘MC-DTC方案，并將其控制效果和SVPWM作比較。
　　 4.直流母線電容電壓不平衡程度的抑制和不平衡條件下的計(jì)算。三相四開關(guān)逆變器容錯(cuò)重構(gòu)方案中逆變器故障相對(duì)應(yīng)的電機(jī)繞組是通過直流母線上串聯(lián)的兩個(gè)電容的中點(diǎn)來供電的，運(yùn)行中