兩相力矩電機(jī)低諧波驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、兩相電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍廣，調(diào)速精度高，在一些特殊場(chǎng)合使用較多。而現(xiàn)在兩相電機(jī)的控制策略較少，已有的控制策略并不能實(shí)現(xiàn)兩相電機(jī)的最佳狀態(tài)運(yùn)行。本文驅(qū)動(dòng)電機(jī)為兩相力矩電機(jī)，屬于永磁同步電機(jī)但其結(jié)構(gòu)特殊，定子采用無(wú)槽結(jié)構(gòu)，電機(jī)電感很小，這都要求逆變器輸出電壓諧波含量低。對(duì)比已存在的控制方法，本文提出了新的兩相全橋SVPWM實(shí)現(xiàn)方法，詳細(xì)介紹控制方法的推導(dǎo)與實(shí)現(xiàn)步驟，并對(duì)此方法的輸出電壓諧波進(jìn)行分析，也實(shí)現(xiàn)了逆變器的死區(qū)抑制。
　　首

2、先，在兩相力矩電機(jī)工作原理分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了兩相力矩電機(jī)本體建模，完成Simulink仿真驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)比兩相逆變器三種功率主電路的優(yōu)缺點(diǎn)，確定本文使用的驅(qū)動(dòng)主電路結(jié)構(gòu)，并采用SPWM控制策略完成控制系統(tǒng)的雙閉環(huán)的仿真。就仿真結(jié)果，對(duì)SPWM控制策略下逆變器輸出電壓的諧波含量進(jìn)行分析。
　　其次，初步對(duì)比SVPWM控制算法，發(fā)現(xiàn)八矢量SVPWM輸出電壓為單極性，而四矢量SVPWM輸出電壓為雙極性，考慮到雙極性輸出性能優(yōu)于單極性，且

3、諧波含量低，先對(duì)四矢量SVPWM控制策略研究，并對(duì)其改進(jìn)，提出新型零矢量合成方法，但并沒(méi)有達(dá)到期望的效果。又提出四矢量SVPWM擴(kuò)增扇區(qū)的方法，擴(kuò)增扇區(qū)后，四矢量八扇區(qū) SVPWM，電流諧波含量降低，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)更小，但其在小電感狀態(tài)下效果并不理想，更為適合大電感電機(jī)。針對(duì)本文的特殊結(jié)構(gòu)的小電感電機(jī)，進(jìn)一步改進(jìn)控制算法，介紹了八矢量SVPWM控制策略，此方法信號(hào)個(gè)數(shù)多且輸出電壓與單極性相似，卻比四矢量八扇區(qū)SVPWM更適合小電感的情況。

4、r>　　再次，在上述基礎(chǔ)上對(duì)四矢量八扇區(qū)SVPWM控制算法逆變器輸出電壓的諧波含量給出具體公式推導(dǎo)以及仿真驗(yàn)證，四矢量八扇區(qū)SVPWM控制方法輸出電壓諧波含量明顯低于SPWM。為進(jìn)一步降低逆變器輸出電壓諧波含量，對(duì)兩相全橋電路結(jié)構(gòu)的死區(qū)與功率器件管壓降帶來(lái)的影響給出詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程，并采用電流反饋型預(yù)測(cè)補(bǔ)償算法對(duì)死區(qū)與功率器件管壓降的影響給出補(bǔ)償，同時(shí)完成Simulink仿真驗(yàn)證。
　　最后，設(shè)計(jì)了控制電路和功率主電路的原理圖，繪制