混合逆變器開繞組永磁同步電機容錯控制技術研究.pdf

1、混合逆變器供電的開繞組永磁同步電機(HI OW-PMSM)系統(tǒng)采用的是一種單電源獨立直流母線供電的開繞組拓撲結構，一個逆變器采用直流電源供電，另一個逆變器采用大電容供電。其中，由直流電源供電的逆變器稱為主逆變器(MI)，由電容供電的逆變器稱為補償逆變器(CI)。HI OW-PMSM既具有PMSM效率高、體積小、功率密度大等優(yōu)點，也具有開繞組系統(tǒng)的電壓矢量調(diào)制方法多樣、容錯性強等特點，在電動汽車、高鐵、艦船驅(qū)動等領域具有廣闊的應用前景。由

2、于在驅(qū)動系統(tǒng)中，系統(tǒng)的容錯運行能力對系統(tǒng)安全運行有重要的意義。因此，本文以HIOW-PMSM系統(tǒng)為對象，對三相四開關逆變器(FSTPI)的脈寬調(diào)制策略(PWM)，HIOW-PMSM系統(tǒng)逆變器的容錯控制以及FSTPI作為CI時對HIOW-PMSM補償運行能力等三個方面對HIOW-PMSM系統(tǒng)容錯控制展開研究。具體內(nèi)容如下:
　　本文首先介紹了HIOW-PMSM系統(tǒng)容錯控制技術研究的背景和課題的意義，接著對HIOW-PMSM及容錯控制

3、技術的研究現(xiàn)狀進行了綜述。接著，建立了HIOW-PMSM系統(tǒng)的數(shù)學模型。采用了“虛擬電機”的概念，引入了基于MI電壓反饋弱磁控制策略，實現(xiàn)了HIOW-PMSM系統(tǒng)的矢量控制策略，為后文進一步的研究奠定基礎。然后，研究了FSTPI的PWM方法。為了簡化FSTPI常規(guī)PWM的計算過程，引入了gh坐標系;建立了FSTPI的阻抗模型，并分析了FSTPI三相不平衡的原因;為了解決FSTPI電容中點電壓波動引起三相不平衡的問題，提出了可以補償電容中

4、點地碾壓波動并且無需扇區(qū)判斷的統(tǒng)一脈寬調(diào)制方法(Unified PWM，UPWM)，并推導了所提出的UPWM與現(xiàn)有幾種PWM之間的關系;在FSTPI系統(tǒng)的實驗平臺，通過實驗進行了驗證。接著，研究了HIOW-PMSM系統(tǒng)逆變器的容錯控制。分析了HI OW-PMSM系統(tǒng)中，逆變器可能出現(xiàn)故障的所有情況;在現(xiàn)有OW-PMSM容錯拓撲結構的基礎上提出了針對HI供電的OW-PMSM系統(tǒng)的容錯型HI OW-PMSM系統(tǒng)拓撲結構;建立了HIOW-PM