基于三相四開關逆變器供電永磁同步電機直接轉矩控制容錯運行研究.pdf

1、永磁同步電機(PMSM)功率密度大、功率因數(shù)高，直接轉矩控制(DTC)原理簡單、轉矩響應快，結合二者優(yōu)點的PMSM DTC系統(tǒng)在電動汽車、軍事、家用電器等諸多領域獲得了越來越廣泛的應用，DTC調速系統(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將電機與逆變器作為一個整體進行控制，若逆變器發(fā)生故障將導致整個變頻調速系統(tǒng)失去運行能力，因此很有必要對逆變器

2、故障時系統(tǒng)的容錯運行進行深入研究。三相四開關容錯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供電方案作為容錯運行方案。容錯運行狀態(tài)下供電條件的惡化和DTC固有的轉矩脈動大的特點相疊加，使得性能惡化，因此亟待解決這種新型供電條件下的動靜態(tài)特性矛盾，即在抑制轉矩脈動的同時又能保持DTC的快速動態(tài)響應特性，這是本論文研究的主體內容。
　　 本文的主要工作包括：
　　 1.三相四開關逆變器供電

3、PMSM傳統(tǒng)DTC研究。在三相六開關逆變器供電的PMSM傳統(tǒng)DTC運行研究的基礎上，通過分析三相四開關逆變器容錯拓撲結構，重定義了三相四開關逆變器電壓空間矢量和相應的傳統(tǒng)DTC的開關表。實現(xiàn)了三相四開關逆變器供電的PMSM傳統(tǒng)DTC運行。
　　 2.三相四開關逆變器供電PMSM SVPWM-DTC研究。受三相六開關逆變器供電條件下空間矢量調制(SVPWM)技術能顯著削弱轉矩脈動的啟發(fā)，在三相四開關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。
　　 3.三相四開關逆變器供電PMSM SMC-DTC研究。鑒于滑模變結構控制(SMC)抗干擾性好、魯棒性強、適合非線性控制的突出優(yōu)點，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算。三相四開關逆變器容錯重構方案中逆變器故障相對應的電機繞組是通過直流母線上串聯(lián)的兩個電容的中點來供電的，運行中