五桥臂电压源逆变器两永磁同步电机驱动的研究

以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,采用半周期调制策略实现两电机速度的独立控制。结合两电机的d、q轴数学模型,分别设计两电机的无差拍电流控制器。相比传统的PI控制器,无差拍控制器能将下一拍的输出值直接给定为控制量的参考值,从而缩短了系统动态过程的调节时间。仿真和实验结果验证了无差拍控制器的快速性和有效性。     

基于四桥臂的三次谐波注入式永磁同步电机转矩密度优化

与传统绕组星形连接的永磁同步电机相比,基于四桥臂拓扑的永磁同步电机绕组中性点与第四桥臂相连接,为三次谐波电流提供通道,通过外部注入三次谐波电流,可提高电机的电磁转矩。建立三相四桥臂永磁同步电机系统的数学模型,并设计了矢量控制系统,在相电流幅值不变的前提下注入三次谐波电流,分别实现对基波和三次谐波的闭环控制,得到谐波注入后转矩密度显著提高,通过仿真验证了该方案的可行性。     

基于三相四桥臂的永磁容错电机控制系统研究

针对高可靠性和高输出性能要求的航空用电机驱动系统,提出了基于三相四桥臂的永磁容错电机控制系统。通过电流解耦,对电机绕组中的交直轴电流及零轴电流进行分析,提出了恒iq,id控制算法。该算法可以实现电机及其控制器发生一相断路或短路故障(包括绕组故障和功率管故障)时,系统输出的功率和转速不变,而故障态的转矩脉动最小化输出。MATLAB仿真证明了该控制策略的正确性及可行性。     

电梯驱动用永磁同步电机控制系统

文章介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中的应用。首先给出数学模型,在此基础上分析了控制策略。在实际应用中,采用id=0与弱磁结合的控制方式进行控制。这种控制方式具有良好的动静态特性,满足了系统的要求,在实践中取得良好的效果。     

波轮洗衣机永磁同步电机驱动控制系统

针对传统洗衣机低效率、高噪声等缺点,采用永磁同步电机矢量控制系统控制波轮洗衣机。根据波轮洗衣机的负载特性,本文设计了一种PMSM矢量控制系统,该系统基于矢量控制原理,采用三个霍尔元件检测转子位置及三电阻采样监控相电流。该系统具有成本低,效率高等优点。本文最后通过整机实验验证了系统的稳健性。结合实验电流波形分析和理论分析,证明了所设计的波轮洗衣机驱动控制系统的合理性和有效性。     

四桥臂变换器驱动开绕组永磁同步电机系统的死区效应分析与抑制

针对传统双逆变器驱动开绕组永磁同步电机系统的成本和复杂性高的问题,提出一种具有少开关特性的低成本四桥臂变换器驱动开绕组永磁电机的新型拓扑结构,在四桥臂变换器输出有效电压矢量和SVPWM策略分析的基础上,分析了系统中复用桥臂产生的非对称死区电压分布规律及其对相绕组电流畸变的影响,基于零序回路独立控制的方法设计了具有平均死区电压补偿的谐波电流抑制策略,将死区补偿后的开绕组永磁电机绕组电流总谐波含量抑制至5%左右,使得低成本的四桥臂变换器具有类似传统双逆变器驱动开绕组电机系统的输出特性,最后通过仿真和实验验证了所提死区分析和抑制策略的有效性。     

基于四桥臂拓扑的开绕组永磁同步电机预测电流控制策略研究

开绕组永磁同步电机四桥臂控制系统相比常规的开绕组同步电机双逆变器控制系统,在保证直流母线电压利用率一样的条件下,可以显著降低成本。为了抑制共母线开绕组永磁同步电机四桥臂控制系统的零序电流,在传统的模型预测电流控制的基础上,提出基于三维空间快速选择最佳电压矢量和基于无差拍预测电流控制的零序电流抑制方法。对共直流母线四桥臂系统的数学模型及αβ平面的电压矢量分布进行分析;采用模型预测电流算法进行控制;建立abc坐标系下的空间电压矢量分布系统,并分析几何空间关系,提出选择最优电压矢量的方法,效率得到提升,同时零序电流也得到了有效抑制;建立0轴电压预测方程,并采用中矢量调制方法,提出基于无差拍预测电流控制的零序电流抑制策略,不仅抑制了零序电流,而且不需要复杂的价值函数计算,大大减少了计算量。该控制方法能够显著提升系统的动态和稳态性能。仿真验证了该控制方法的正确性和有效性。     

基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统

针对高可靠性和高输出性能要求的航空用电机驱动系统,本文提出了基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统。通过电流解耦,对电机绕组中的交直轴电流及零轴电流进行分析,提出了恒id、iq控制算法。该算法可以实现电机及其控制器发生一相断路或短路故障(包括绕组故障和功率管故障)时,系统输出的功率和转速不变,而故障态的转矩脉动最小化输出。本文搭建了一套3 kW的MATLAB仿真模型,针对一相断路、短路故障进行仿真分析,仿真结果证明了该控制策略的正确性,最后通过一套1 kW的实验平台进行一相断路故障实验,实验结果证明了该控制策略的可行性。     

五桥臂逆变器驱动的双永磁同步电机系统占空比优化调制策略

以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,提出一种适合该系统的占空比优化调制策略。在空间矢量脉宽调制的基础上,分析逆变器驱动信号占空比的取值范围;为满足不同情况下公共桥臂的控制要求,分别对5个桥臂的占空比进行合理优化。该策略在两电机解耦控制的同时,有效减少了两电机受零电压矢量控制的时间,扩展了系统的调速范围,从而能提高直流母线电压的利用率。仿真和实验结果验证了该调制策略的可行性和有效性。     

基于磁编码器的永磁同步电机驱动控制系统

提出了一种基于改进型磁编码器的高性能控制系统,该系统具有较好的静态和动态特性,适用于对压铸机直驱泵控系统的永磁同步电机(PMSM)控制。本文主要讨论的是控制系统硬件和软件的设计与实现,并进行了基于零d轴电流矢量控制方法和经典的PI控制策略软件设计。仿真与实验结果表明该系统具有良好的控制性能。     

采用六相八桥臂变流器永磁同步电机系统的驱动及容错控制仿真研究

对双Y移30°的六相永磁电机控制系统分析时,如果电机本体结构设计时各相绕组间互感可以忽略不计,可以将其看作2套三相子控制系统进行分析。参考常规三相半桥拓扑结构下电机的建模,对三相四桥臂拓扑结构下的子系统进行建模;在三相半桥控制系统空间矢量调制原理的基础上,提出了三相四桥臂的三维静止坐标系下的空间矢量调制原理;最后,对常见的一相故障提出两种容错控制策略,并利用仿真对控制策略进行验证。     

永磁同步电机线速度控制系统研究

在绕线机控制系统中,线速度与角速度之间具有非线性,采用常规的PI控制器对线速度进行控制时很难取得满意的控制效果,在矢量控制的基础上,提出并实现了永磁同步电机的线速度控制系统,分析并推导了线速度控制模型,重点进行了线速度控制器的设计,为便于工程应用,给出了线速度控制器的离散控制算法,相对于常规的PI控制器,系统具有过渡过程平稳,控制精度高,鲁棒性好的优点.最后介绍了基于数字信号处理器(DSP)的硬件控制平台,以及电流环、转速环和线速度控制环的软件控制流程,仿真实验结果表明控制算法的有效性和工程实用性.     

永磁同步电机高精度控制系统研究

为满足永磁同步电机控制系统的精度要求,抑制转速脉动,在空间矢量控制的基础上,定义并分析了永磁同步电机矢量坐标系下的β角,在此基础上采用两种控制方式相切换的方法,设计了永磁同步电机高精度控制系统.在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,并在实际电机调速系统上验证了该方法.结果均表明系统的稳态与动态性能良好.     

双永磁同步电机五桥臂变换器模型预测控制

基于五桥臂逆变器供电的两台三相永磁同步电机系统,提出了一种基于模型预测方式的控制策略。在空间矢量脉宽调制的基础上,分析了五桥臂双电机控制数学模型;利用所建立的数学模型,本文提出的模型预测控制策略能够筛选出合适的空间电压矢量,在保证两电机速度独立控制的同时,缩短系统动态调节时间。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。     

五桥臂双永磁同步电机系统优化模型预测控制

五桥臂逆变器传统模型预测控制一个控制周期内由单矢量作用,降低了2台电机的运行性能。针对该问题,提出了优化模型预测控制策略。通过对2台电机有效电压矢量和零电压矢量的占空比进行整体优化分配,减小电机的转矩波动,提高2台电机的控制精度,进而在满足2台三相电机控制独立性的情况下,提升了电机系统的控制性能。仿真结果验证了所提优化模型预测控制的正确性和有效性。     

基于RB-IGBT的三电平永磁同步电机驱动

三电平拓扑具有输出电流谐波小,变换效率高等优点,在新能源领域得到广泛运用。使用基于反向阻断绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT)的新型三电平拓扑结构,设计了永磁同步电机(PMSM)驱动,开发了驱动器软件,研究了驱动器控制方法,并且进行了样机实验。实验表明所搭建的样机运行良好,实现了电网电流输出电流总谐波畸变率(THD)小于5%,整机转换效率大于95%。     

永磁同步电机控制系统综述

永磁同步电机以其优异的性能得到了越来越广泛的应用。永磁同步电机由于其原理和结构的不同,其控制方法也与其他交流电机有一定的差别。本文对永磁同步电机的基本控制策略进行了总结和阐述,对各种方案的发展现状和趋势进行了分析。永磁同步电机无机械传感器控制也是目前的研究热点,本文对无机械传感器控制中的转子位置和转速估计方法进行了总结和阐述。     

四开关三相永磁同步电机磁场定向控制系统

以四开关三相永磁同步电机(PMSM)磁场定向控制(FOC)系统为对象,研究了四开关三相逆变器(FSTPI)空间矢量调制方法,并以此为基础建立系统的控制模型.仿真结果表明:四开关三相PMSM的FOC系统可以稳定运行,并且具有较好的转矩动态响应性能.     

永磁同步电机无传感器控制系统研究

设计了具有变截止频率特性相位补偿及带有开关增益自适应率的滑模观测器,采用李亚普诺夫理论对其稳定性进行分析。理论上该方法对参数变化具有很强的鲁棒性,并且能够在较宽速度范围内追踪转子实际位置。在基于TMS320LF2808的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)的无传感器控制系统上进行验证,实验结果表明该系统具有良好的性能。