基于△∑调制原理的全数字轴角变换算法

为研究一种低成本、高精确度的全数字轴角变换系统,采用基于过采样原理的△∑模拟数字转换(△ΣADC)对旋转变压器返回的调制信号进行高频采样,设计了具有周期陷波特性的正弦滤波器消除数字信号中的载波信号,并通过延时校正补偿系统回路中所产生的相位滞后,解算后的正余弦信号通过由数字锁相环构成的角度闭环跟踪算法实时解算角度和速度信号。实验结果表明,所提出的全数字轴角变换系统依靠△ΣADC的高性能和现场可编程门阵列(FPGA)的高速运算能力,可以实现具有高精确度和高动静态特性的全数字轴角变换,降低了系统成本。     

双三相永磁同步电机缺相容错运行虚拟矢量间接修正方法及其在直接转矩控制中应用

正常双三相电机直接转矩控制运行需要对基本电压矢量进行修正,采用修正后的虚拟矢量进行直接转矩控制可以抑制谐波电流。双三相电机缺一相故障直接转矩控制时,需要对电压矢量重新进行修正。该文给出了双三相电机缺一相故障情况下的电压矢量分布,提出一种双三相电机缺一相运行时虚拟矢量的间接修正方法,并且使虚拟矢量的幅值达到最大。构建双三相电机缺一相容错直接转矩控制策略,其定子磁链分区和开关表的选取规则与双三相电机正常运行时一致,其差别只是缺一相运行时十二个虚拟矢量的幅值有所减少,因此比较易于实现。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

双三相永磁同步电机全调制比范围空间矢量脉宽调制

针对六相电压源逆变器供电的相移30°双三相电机,为提高母线电压利用率,并减小系统损耗和转矩脉动,提出一种新型的全调制比范围空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略。该策略根据基波调制系数,将调制区域分为线性调制区和过调制区,在线性调制区将正弦调制区和非正弦调制区的调制算法统一为基于中间矢量算法,该算法计算简单且大幅度的减少在非正弦调制区所注入的6k±1(k=1,3,5,…)次谐波。在过调制区将三相过调制算法推广到六相系统并进行改进,过调制Ⅰ区通过算法改进使参考电压矢量幅值与调制系数成线性关系便于算法的实现;过调制Ⅱ区通过对相位进行修正,减小了相电压的畸变。仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和可行性。     

基于正常解耦变换的双三相永磁同步电机缺相容错控制策略

常用的多相电机缺相容错控制策略需要建立缺相后的降维数学模型,双三相电机缺相时具有两种不同中性点连接方式,每种情况对应不同的解耦变换阵,需要分别进行建模。根据双三相电机开路故障时,如果保持系统解耦变换阵不变,则电压方程、磁链方程和转矩方程不会受到影响的特点,构建了一种基于正常解耦变换阵的缺相容错控制策略,该策略适用于不同中性点连接方式,只需要改变谐波子空间参考电流即可。分别对定子铜耗最小和最大转矩输出两种优化电流工作方式进行分析,并分析了3次谐波磁动势对电磁转矩的影响。对一相开路和正交两相开路情况分别进行理论分析和实验验证,证明了所提控制策略的有效性和可行性。     

双三相永磁同步发电机的矢量控制与数字实现

针对相移30°Y型连接双三相永磁同步发电机(DTP-PMSG),分别采用双d-q变换和空间矢量结构方法建立了不完全解耦和完全解耦的DTP-PMSG数学模型。对双三相PMSG进行空间矢量解耦分析,并分析了各子空间与机电能量的关系。分别对双三相PMSG的两种数学模型的矢量控制数字实现进行了理论分析。针对离散型最大四矢量法在一个开关周期内存在单个IGBT全开的现象,提出了一种改进的离散型的最大四矢量方法。最后对两种矢量控制方式进行了实验验证,实验结果表明在达到相同的母线电压时,两种控制方案的控制效果相同,谐波成分不同,验证了两种矢量解耦方式在双三相永磁同步发电机中的有效性。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十三） 第6章 基于MCU架构交流电机数字控制系统集成设计

本节介绍基于Infineon 32位嵌入式微处理器XMC4500在全数字轴角变换（RDC）系统中的应用。重点分析基于ΔΣ调制原理的旋转变压器数字转换实现方法,完成基于XMC4500的低成本、高性能全数字轴角变换电路设计。