混合逆變器開繞組永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、開繞組電機系統(tǒng)是將常規(guī)電機Y接的定子繞組中點打開，兩端各串接一個變換器，而形成的一種定子繞組雙端供電的新型電機系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有輸出功率高、供電模式選取靈活、電壓矢量調(diào)制方式多樣、冗余性和容錯性強等特點，在高功率、大容量及寬調(diào)速場合具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，一側(cè)逆變器直流母線接電源，另一側(cè)接電容的混合逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以其無零序電流、成本低、控制靈活等優(yōu)點得到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。同時，考慮到永磁同步電機效率高，功率密度大、體積小、維護方便、控

2、制簡單，本文將混合逆變器開繞組電機系統(tǒng)與永磁同步電機相結(jié)合，對其控制技術(shù)進行了研究，具體內(nèi)容如下:
　　首先指出了研究背景，對開繞組電機系統(tǒng)的國、內(nèi)外研究和發(fā)展進行了分析和總結(jié)，介紹了開繞組電機系統(tǒng)的多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其多電平特性，對其關(guān)鍵調(diào)制和控制技術(shù)進行了綜述。同時分析了當(dāng)前永磁同步電機的常用控制策略，并總結(jié)了弱磁控制技術(shù)現(xiàn)狀。
　　然后分析了混合逆變器驅(qū)動系統(tǒng)的供電原理，建立了開繞組永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型，給出了各坐標(biāo)系下

3、的數(shù)學(xué)方程。同時將串聯(lián)補償概念引入到混合逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，指出電容供電調(diào)節(jié)逆變器的多種功率補償方式。
　　接著，對混合逆變器驅(qū)動開繞組永磁同步電機的控制策略進行了研究。從功率角度分析了永磁同步電機系統(tǒng)的有功和無功功率隨轉(zhuǎn)速變化特性，在此基礎(chǔ)上闡明了利用調(diào)節(jié)逆變器的功率補償作用以提升系統(tǒng)性能的原理，分析了不同電容電壓幅值對系統(tǒng)的增益效果，并在不同弱磁率和凸極率電機上檢驗了其應(yīng)用效果。研究了基于該結(jié)構(gòu)的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制策略，并通