六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計算機控制技術(shù)和電力電子器件的發(fā)展，六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)憑借其自身的各種優(yōu)點，在大功率控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于六相感應(yīng)電機轉(zhuǎn)矩脈動較低，并且在運行的過程中可靠性很高，因此多用于工礦等行業(yè)。本文深入研究了六相感應(yīng)電機的SVPWM控制策略，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)三次諧波的注入，最后設(shè)計六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)。
　　首先，本文對六相感應(yīng)電機的繞組結(jié)構(gòu)進行了簡要介紹，并且在該繞組結(jié)構(gòu)下建立六相感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型，并進一步推導(dǎo)出六相感應(yīng)電機

2、的磁鏈方程、電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和運動方程。通過對六相感應(yīng)電機空間解耦技術(shù)的研究，利用該技術(shù)實現(xiàn)六相感應(yīng)電機的SVPWM控制。通過對單相感應(yīng)電機SVPWM控制技術(shù)的研究，結(jié)合六相感應(yīng)電機的繞組結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提出一種新穎的六相感應(yīng)電機SVPWM控制策略。在MATLAB中搭建六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)的仿真模型，對所提出的算法進行初步仿真。
　　其次，從六相感應(yīng)電機內(nèi)部繞組產(chǎn)生的磁勢入手，研究六相感應(yīng)電機諧波與磁勢的關(guān)系。通過對六相感應(yīng)

3、電機三次諧波電壓注入的研究，證明注入三次諧波可以提高直流母線的電壓利用率。根據(jù)所提出的六相感應(yīng)電機SVPWM控制策略，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對六相感應(yīng)電機三次諧波注入的研究。
　　根據(jù)項目的相關(guān)要求，設(shè)計六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)的各部分硬件電路，并搭建實驗平臺。本控制系統(tǒng)主要包括逆變模塊、檢測模塊、控制模塊三個部分。逆變模塊是完成弱電控制強電的主要部分，包括逆變器拓撲、驅(qū)動電路和配套的多路輸出隔離電源。檢測模塊是對電機運行中各個參數(shù)的檢測部分

4、，包括六相感應(yīng)電機輸出相電流的檢測和直流母線電壓檢測，以及對電機速度的編碼器檢測電路?？刂葡到y(tǒng)板是完成整個控制的核心，本控制系統(tǒng)中的控制芯片為DSP和FPGA，其中DSP主要進行SVPWM算法的計算和各參數(shù)的檢測，F(xiàn)PGA主要完成SVPWM波形的產(chǎn)生。此外，控制系統(tǒng)板中還包括通訊電路以及用于對控制系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置的控制面板。
　　最后，本文對所設(shè)計的各部分電路進行調(diào)試，分別對多路輸出隔離電源、IGBT驅(qū)動電路、電流電壓檢測電路進行

5、相關(guān)性能的測試，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行組裝。根據(jù)對六相感應(yīng)電機SVPWM控制策略的研究，列寫其程序?qū)崿F(xiàn)的框圖，并根據(jù)程序框圖進行相關(guān)程序的編寫。利用搭建好的六相感應(yīng)電機控制系統(tǒng)平臺對本文所提出的控制策略進行驗證，對基于空間解耦的六相感應(yīng)電機SVPWM控制策略和本文所提出的一種新穎的六相感應(yīng)電機控制策略分別進行測試，并將兩種結(jié)果進行對比。對六相感應(yīng)電機分別注入10％和20％比例的三次諧波，通過對輸出電流和諧波含量的檢測，分析其相互之間的關(guān)