基于空间解耦SVPWM7相感应电机调速系统

基于多相系统空间解耦模型,构建了7相感应电机模型;针对谐波问题,通过调整矢量作用顺序和时间,提出了A、B两种SVPWM调制方法;A法为尽量减小3次谐波子空间合成矢量的消除了3次谐波的SVP-WM,B法为同时减小3次和5次谐波子空间合成矢量的消除3次和5次谐波的SVPWM;在对7相感应电机仿真分析基础上,设计并实现了以TMS320F28335为控制核心的7相感应电机调速平台,仿真和试验结果验证了电机模型及SVPWM算法的正确性和有效性。     

船用五相感应电机模型预测电流控制研究

传统五相感应电机矢量控制中包含多个PI参数需整定,且存在电压调制环节而造成控制系统结构复杂。引入模型预测电流控制代替矢量控制以解决该问题。获得预测模型后,在预测电流控制器中对五相逆变器输出的32个电压矢量进行遍历寻优,得到最优电压矢量的开关状态。为解决五相感应电机谐波空间电流影响,在代价函数中使用权重因子对谐波电流项进行调节,实现对谐波电流的抑制,并给出谐波含量与转速及权重因子之间关系。仿真结果表明,应用模型预测电流控制策略的五相感应电机动态响应速度快,在工况切换时依然具有良好的控制效果。     

三次谐波电压注入的五相感应电机SVM-DTC方法

将空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合,并根据集中整距绕组的特点,提出了三次谐波电压注入的五相感应电机SVM-DTC方法.对3种实现三次谐波注入的五相感应电机的SVM-DTC方案进行比较,并通过仿真实验分别予以实现.实验表明,提出的优化控制方案不仅实现了基波和三次谐波电压的闭环控制,并且同时保证了基波和三次谐波磁链的相位关系恒定,能够达到气隙磁密波形为准方波的控制要求.     

基于DSP28335的七相感应电机矢量控制

七相感应电机因其缺相运行具有代表性近来受到关注。采用空间解耦模型,对其基波子空间dq分量采用基于转子磁场定向矢量控制方法实现转矩和磁链解耦控制,鉴于其谐波子空间会产生谐波电流,采用了消除谐波的七相载波型UVM调制方法,该法追加谐波子空间电压为零的约束条件并通过闭环控制得以保证,算法通用性强,开关损耗小,且能够有效消除定子谐波电流。在计算机仿真基础上,以DSP芯片TMS320F28335为控制核心构建的七相感应电机变频调速系统,实验结果验证了控制方法的正确性和有效性。     

两相不对称电机矢量控制和直接转矩控制的比较

矢量控制与直接转矩控制是当前主要的两种电机变频调速控制方法,已在两相交流感应电机中得到了应用。分析了两相不对称电机矢量控制和直接转矩控制原理以及两相三桥臂逆变器的SVPWM实现方法：运用Matlab的Simulink建立了两相不对称交流感应电机矢量控制和直接转矩控制调速系统的仿真模型并对两种控制系统进行了仿真研究,给出了仿真波形,进行了特性比较.     

三次谐波注入式五相永磁同步电机转矩密度优化

为了提高三次谐波注入式五相永磁同步电动机的转矩密度,通过理论推导及有限元分析方法,提出了在定子电流幅值不变的前提下,使转矩密度达到最优的三次谐波注入率优选方法。通过五维空间矢量解耦变换,得到了2个二维正交子空间d1-q1和d3-q3下的数学模型,并设计了双空间矢量控制系统,以实现对基波和三次谐波分量的解耦控制。设计了一台气隙磁场为梯形波的五相永磁同步电动机样机及其五相电压源逆变器驱动系统,在单片XC3S1200E型号的FPGA中实现了双空间矢量控制数字算法,实验结果表明所提出的双空间矢量控制算法可以独立控制基波和三次谐波电流。在不增加功率变换器容量和电机本体尺寸的前提下,通过三次谐波注入率的优选,可将五相电机的转矩密度提高约20%。     

船舶电力推进感应电机矢量控制系统仿真研究

分析了船舶电力推进的特点和感应电机的数学模型,建立了以电压空间矢量控制理论为核心的感应电机矢量控制系统仿真模型,试验了带螺旋桨负载时,矢量控制的调速性能。仿真结果表明,感应电机矢量控制调速性能良好,适用于船舶电力推进系统。     

基于三次谐波电流注入的六相感应电动机仿真分析

为了提高功率密度和转矩密度,需要在六相感应电动机中注入三次谐波电流,这势必导致控制系统的复杂化。为了分析定子绕组流过非正弦电流时,六相感应电动机的运行性能,必须了解谐波电流与谐波磁势的关系。运用了傅里叶分析和绕组函数的方法,推导了六相感应电动机的磁动势,同时给出了考虑三次谐波电流时的数学模型,通过比较在绕组中注入和不注入三次谐波电流的仿真波形,得到了六相感应电动机加入三次谐波电流能够提高转矩密度的结论,所建立的仿真驱动系统,具有较高的有效性和可行性,且便于快速修改控制结构和相关参数。     

基于SVPWM的七相感应电机谐波消除方法研究

在电压源逆变器供电的多相电机驱动系统中,由于电机在广义零序子空间中的阻抗很小,采用传统SVPWM将会导致较大的定子谐波电流。在分析七相感应电机数学模型和逆变器基础上,针对3次、5次空间谐波问题,提出了一种基于SVPWM的谐波消除方法。通过调节矢量作用的顺序,同时使3次、5次子空间合成矢量为零来消除3次、5次谐波电流。在Matlab/Simulink仿真软件和七相感应电机调速平台下,通过仿真和实验验证了所提出控制算法的正确性和有效性。     

H桥型五相感应电机SVPWM控制技术

多相感应电机较传统三相电机具有诸多的优势,但多相电机电压空间矢量多,控制复杂。针对该问题,建立了五相感应电机的数学模型,分析了H桥逆变器的结构与工作原理。对五相电机的电压空间矢量进行了分析与计算,综合考虑电压脉动与开关损耗等因素,给出了五相电机的电压空间矢量脉宽调制SVPWM（space vectors pulse width modulation）算法。该算法在MATLAB的仿真平台和基于双数字信号处理器DSP（digital signal processor）控制的变频调速系统上均予以实现,证明了方法的有效性。     

盘式感应电机SVPWM矢量控制系统建模仿真

针对盘式感应电机的参数特点,建立了盘式感应电机的数学模型和矢量控制模型。根据空间矢量脉宽调制原理和转子磁场定向的感应电机矢量控制理论,在Matlab/Simulink环境下建立了基于空间矢量脉宽调制的盘式感应电机矢量控制仿真模型,并利用模块化的设计思想对仿真模型进行了简化.分别对采用PWM和SVP-WM两种调制方式的矢量控制系统进行仿真,对仿真结果进行了分析和比较,结果表明SVPWM矢量控制系统转速响应迅速,电流、转矩波动小,仿真结果验证了建模方法的有效性。     

改进的五相电压源逆变器SVPWM算法

根据五相系统基波空间的大空间电压矢量在三次谐波空间相应地变成小空间电压矢量的特点,在五相电压源逆变器最近四矢量SVPWM算法的基础上,提出了一种改进的SVPWM算法。新算法能够同时合成基波空间和三次谐波空间的参考电压矢量。以电压源逆变器供电的五相永磁同步电机的驱动系统为例,搭建了基于Simulink的仿真模型,仿真结果表明:采用改进的SVPWM算法能够同时控制定子基波和3次谐波电流,定子电流近似于平顶波,定子电流峰值降低,电机性能得到提高。     

双三相感应电动机SVPWM系统的研究

电压源型逆变器供电的双三相感应电动机有64个电压空间矢量,选择d、q子空间12个最大矢量进行合成,得到12个中间矢量.利用这12个中间矢量,优化设计出一种新型双三相SVPWM系统,使z_1z_2,o_1o_2子空间的定子谐波电流小,从而有效控制定子损耗.在Simulink环境下建立该系统的仿真模型,仿真结果验证了控制策略的有效性.     

六相感应电机直接转矩控制系统

电压源型逆变器驱动的六相感应电机有64个综合电压矢量,对准"定子电流谐波最小"这一控制目标,选择机电能量转换子空间(dq子空间)的12个最大矢量进行合成,得到12个零序平衡矢量。在此基础上,优化设计出一种新型六相直接转矩控制(DTC)系统,使零序子空间(z1z2,o1o2子空间)的定子谐波电流小,从而有效控制定子损耗、减小转矩脉动。在Simulink环境下建立起各部分仿真模块和总体仿真模型,仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。     

电动汽车感应电机驱动系统矢量控制的双CPU实现

为电动汽车感应电动机驱动系统设计开发了一套用双CPU来实现的矢量控制系统。通过坐标变换得到了适用于矢量控制的同步旋转坐标系下的感应电动机基本数学方程,推出了转子磁链方程和转矩方程。系统软件基于这些数学模型来实现感应电动机转子磁场定向矢量控制,并给出了软件程序流程。仿真与试验结果并表明,控制系统具有良好的动态特性和较宽的调速范围以及恒转矩区域。     

基于MATLAB的异步电动机矢量控制变频调速系统的仿真

根据异步电动机矢量控制的基本原理,应用MATLAB6.5中的电力系统仿真工具(Sim-PowerSystems),对异步电动机矢量控制系统建立仿真模型,并结合具体实例给出系统结构图。本文采用转速、磁链闭环的直接矢量离散控制系统仿真模型,进行了控制系统的动态仿真,并根据转速、转矩、电流波形对PI调节器的参数进行理论分析,通过仿真波形结果验证了PI调节器参数调节的有效性和正确性,电机调速特性有所提高。     

五相逆变器的空间矢量PWM控制

多相逆变器由于电压矢量的增加，其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性，文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析，认为多相逆变器空间矢量PWM控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变器的结构特点，在传统的最近两矢量SVPWM(NTV-SVPWM)控制的基础上，提出了两种新的五相逆变器SVPWM控制方式：最近四矢量SVPWM(NFV-SVPWM)控制和最小开关损耗SVPWM(MSL-SVPWM)控制。推导了3种控制方式下的目标输出电压函数及波形，通过对比分析，认为：NTV-SVPWM控制含有较大的低次谐波，不适宜用于多相控制：NFV-SVPWM控制的输出谐波最小，MSL-SVPWM控制的开关损耗最小，分别适用于低调制指数和高调制指数工作区。利用MATLAB对五相同步电机调速控制系统进行了仿真研究，仿真结果验证了上述结论。     

两相不对称交流感应电机矢量控制的仿真研究

运用MATLAB/SIMULINK工具建立了两相不对称交流感应电机矢量控制调速系统的仿真模型;介绍了两相不对称电机矢量控制的基本原理和两相三桥臂逆变器的SVPWM工作原理。对两相不对称电机矢量控制调速系统进行仿真研究,给出了电机矢量控制调速的仿真实验波形。     

一种优化五相感应电机SVPWM算法仿真研究

针对五相电机电压空间矢量多、控制复杂的问题,提出了一种优化的五相感应电机空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法与仿真。依据矢量空间解耦理论与载波统一性理论,采用基于最大矢量的SVPWM算法,综合考虑电压脉动与开关损耗等因素,对算法进行了优化。建立了系统数学模型,进行了仿真验证,对仿真过程中产生误差的部分进行了分析和优化。仿真结果表明,优化后的算法满足电机控制的需求,与传统的SVPWM算法相比,谐波畸变率降低,开关损耗降低约20%。     

基于DSP的直线感应电动机矢量控制

以双边长初级短次级直线感应电动机为研究对象,根据样机的实际结构分析推导了电机的数学模型。直线电机存在由于铁心开断而引起的端部效应,在采用矢量控制策略时,需要对基于旋转感应电动机的矢量控制策略进行修正,建立了基于MATLAB/Simulink的系统模型,进行了直线感应电动机矢量控制的仿真研究,验证了控制方案的可行性与正确性。在理论分析和仿真验证的基础上,设计了基于TMS320F2812的全数字矢量控制系统的控制系统硬件电路,进行了系统实验,实现了电机定位、往返运动等功能。