永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)電壓矢量選擇策略研究.pdf

1、本文重點研究永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的電壓矢量選擇策略。
　　 本文研究表明，電壓矢量對定子磁鏈幅值的增減性質由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（-90°，90°）范圍內，電壓矢量增加定子磁鏈幅值，如果夾角位于（90°，270°）范圍內，電壓矢量減小定子磁鏈幅值。本文研究表明，電壓矢量對轉矩角的增減性質也由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（0°，180°）范圍內，電壓矢量增加轉矩角，如

2、果夾角位于（180°，360°）范圍內，電壓矢量減小轉矩角。
　　 由此可得永磁同步電機直接轉矩控制傳統(tǒng)電壓矢量選擇策略如下：如果電壓矢量位于（0°，90°）范圍內，電壓矢量增加定子磁鏈幅值和轉矩，如果電壓矢量位于（90°，180°）范圍內，電壓矢量減小定子磁鏈幅值和增加轉矩，如果電壓矢量位于（180°，270°）范圍內，電壓矢量減小定子磁鏈幅值和轉矩，如果電壓矢量位于（270°，360°）范圍內，電壓矢量增加定子磁鏈幅值和減小

3、轉矩。研究表明，通過改進改進開關表，零電壓矢量可以應用于永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)來減小定子磁鏈幅值和轉矩。
　　 表面式永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的轉矩動態(tài)特性表明：電壓矢量對轉矩的增減性質并不是由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定，而是由轉子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（0°，180°）范圍內，電壓矢量增加轉矩，如果夾角位于（180°，360°）范圍內，電壓矢量減小轉矩。研究表明，當轉矩角大于30

4、°，傳統(tǒng)開關表所選擇的電壓矢量對轉矩的實際作用可能與系統(tǒng)的期望值相反。通過三相和兩相混合導通方式，電壓源逆變器可以產生12個非零電壓矢量。通過選擇適當?shù)碾妷菏噶?，可得一個優(yōu)化開關表，使得當轉矩角大于60°，才有可能出現(xiàn)不合理轉矩脈動。
　　 內置式永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的轉矩動態(tài)特性表明：當轉矩角小于90°，如果定子磁鏈與施加電壓矢量的夾角位于（90°-δ，180°-δ）范圍內，電壓矢量必增加轉矩，如果定子磁鏈與施加電壓矢

5、量的夾角位于（270°-δ，360°-δ）范圍內，電壓矢量必減小轉矩。傳統(tǒng)開關表控制下，同樣會出現(xiàn)不合理轉矩脈動?；谵D矩動態(tài)特性分析和1個扇區(qū)內12個可用電壓矢量，本文提出一個有效抑制不合理轉矩脈動的優(yōu)化開關表。
　　 根據(jù)電壓矢量對定子磁鏈幅值，轉矩角和轉矩的作用，本文提出了轉矩角小于90°時，永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)電壓矢量選擇策略。該電壓矢量選擇策略實現(xiàn)需要轉子磁鏈位置信息和任意相角的電壓矢量。前者可以通過定子磁鏈位