零序谐波驱动六相PMSM双电机串联系统研究

研究了一种基于零序谐波驱动的双Y移30°永磁同步电动机(PMSM)双电机串联系统,分析了零序谐波驱动串联系统的工作原理,建立了两台PMSM定子绕组串联联结的相序转换关系,给出了串联系统的独立解耦矢量控制方法,并通过电机变速、变载运行的仿真研究,验证了该串联系统的可行性。     

SVPWM-DTC控制两台双Y移30°永磁同步电动机串联系统研究

研究了一种新颖的单逆变器驱动双Y移30°永磁同步电动机双电机串联系统,为了实现两台电机的完全解耦运行,提出了空间电压矢量控制(SVPWM)和直接转矩控制(DTC)相结合的控制策略,PWM输出电压中只包含两台电机运行各自所需要的正弦基波信号,不包含影响另一台电机运行的高次谐波信号.给出了串联系统双电机电压开关矢量的选取和计算方法以及不同工作平面的选取策略,并在MATIAB/Simulink环境下对系统进行变负载仿真研究,证明了系统良好的运行特性以及控制策略的可行性.     

双Y移30°PMSM两电机串联系统的谐波效应

针对广义零序谐波驱动的双Y移30°PMSM两电机串联系统解耦运行的问题,利用绕组函数的概念,建立了双Y移30°PMSM集中绕组函数的傅里叶变换函数式,得到了第一台电机高次谐波与相串联的第二台电机基波电流耦合关系的磁动势表达式,分析了高次谐波对该串联系统解耦运行的影响规律。建立了第一台电机含5、7次空间谐波的串联系统多维空间下的数学模型,进行了变速、变负载的仿真研究,得出了5、7次空间谐波的耦合效应,揭示了该串联系统解耦控制对电机定子绕组设计的基本要求。     

最大四矢量控制双Y移30°永磁同步电机串联系统

以一台逆变器驱动两台双Y移30°永磁同步电机(PMSM)的串联系统为例,给出了串联系统的工作原理,为了更好地实现两电机的解耦运行,提高直流母线利用率,改善逆变器电流输出波形,提出了一种新颖的最大四矢量( BFV-SVPWM)控制策略,具体分析了BFV-SVPWM的基本原理及具体实现方法.在MATLAB/Simulink环境下,对电机的变速运行进行了分析,与传统控制方法相比,验证了所提出的BFV-SVP-WM控制策略的可行性及优越性.     

SVPWM控制2台双Y移30°PMSM串联系统的研究

一定数量的多相电机通过适当的相序转换规则串联起来,使得该系统可以由1台逆变器供电而实现对所有串联电机的独立控制.以1台逆变器驱动2台双Y移30°永磁同步电机(PMSM)的串联系统为例,给出了串联系统的工作原理,为实现两电机的解耦运行,提出了一种新颖的SVPWM控制串联系统的方法.分析了SVPWM基本原理的具体实现方法.在Matlab/Simulink环境下,结合id=0的矢量控制策略,对电机的变载、变速运行进行了分析,验证了所提出的SVPWM控制策略的可行性.     

六相ＰＭＳＭ串联系统的直接转矩控制策略的研究

研究了双Y移30°永磁同步电机串联系统中基于开关表的直接转矩控制技术(DTC),分析了串联系统DTC的控制原理,讨论了开关矢量对磁链和转矩的影响效果,制定了详细的DTC矢量控制开关表,给出了工作平面的确定方法。分别进行了其中一台电机变速变载运行时的系统仿真研究,仿真结果表明,当一台电机变速或变载运行时,对另一台电机没有任何影响,证明了所提基于开关表的DTC控制策略可以实现该串联系统中两台电机的解耦运行。     

基于定子谐波电流的六相永磁同步电动机双电机串联系统的仿真

电压型逆变器驱动多相电机运行时,虽然降低了转矩脉动,但却在定子绕组中出现了明显的低次谐波电流.抑制多相电机定子谐波电流的方法是串联电抗滤波器,电抗器与多相电机定子绕组电磁结构类似,使在多相电机中不产生旋转磁场的谐波电流在滤波电抗器中产生旋转磁场来抵抗谐波电流.据此提出一种新颖的两电机串联驱动系统,将电抗器换作一台多相电机,使谐波电流在这台电机中产生旋转磁场输出转矩,并且实现对两台电机转矩的独立控制.以双Y移30°六相永磁同步电动机(PMSM)为例,对两电机串联驱动系统建立数学模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了串联驱动系统的可行性.     

不同绕组型式双Y移30°六相永磁同步电机建模与谐波电流优化控制

基于空间矢量解耦方法,建立绕组正弦和非正弦分布的双Y移30°六相永磁同步电机旋转坐标系下数学模型;为了减小谐波子空间电流,研究了谐波电流闭环控制和谐波电压开环控制两种控制方法,得出两种控制方式下相电流FFT分析结果。仿真和实验结果表明:谐波电流闭环控制方式对绕组正弦和非正弦两种电机具有更好的电流谐波控制效果,可以减小系统损耗,该方法更适合于双Y移30°六相永磁同步电机的控制。     

双三相和两相永磁同步电机串联系统方法研究

基于冗余自由度独立控制和相序转换规则,实现多台多相电机的串联控制,提出一种由单台逆变器驱动一台双三相永磁同步电机和一台两相永磁同步电机的串联系统,建立了两台永磁同步电机串联系统解耦数学模型和相序转换规则,研究了串联电机间基波磁动势的相互影响关系,采用空间矢量调制技术对串联系统电机的变速、变载进行驱动控制。仿真结果表明:单逆变器驱动双三相和两相电机串联系统可以独立运行,转速和负载的变化对另一台电机没有影响。     

一种基于单神经元PID控制的多相永磁同步电动机矢量控制系统

以双Y移30°六相永磁同步电动机为研究对象,从建立电机数学模型入手,为六相永磁同步电动机提出了一种基于单神经元PID自适应控制的矢量控制方法。最后给出基于Matlab/Simulink的仿真结果。仿真结果表明,该控制方法无超调,响应快,具有良好的动态特性。     

双Y移30°六相永磁同步电机容错控制研究

针对双Y移30六相永磁同步电机一相绕组开路时,定子绕组不对称分布,电机将不能正常工作,提出了一种有效的容错矢量控制策略。从矢量空间解耦的角度出发,推导出一种解耦矢量控制方法,使不对称电机模型在d-q坐标系下完全解耦,实现真正的矢量控制,保证电机正常运行。通过Simulink建立一相开路系统解耦后的仿真模型,仿真结果证明了所采用方法的可行性。     

双Y移30°六相永磁同步电机谐波电流抑制技术

为了解决双Y移30°六相永磁同步电机定子谐波电流显著问题,结合同步旋转坐标变换理论与准比例谐振(PR)调节器提出了一种谐波抑制方法。采用矢量空间解耦的方法建立双Y移30°六相永磁同步电机的数学模型,分析谐波电流原因,提出一种新的同步旋转坐标变换矩阵,将z1-z2子平面上的5、7次谐波电流转化为6次交流分量,通过6倍基波频率的准PR调节器同时对5、7次谐波电流进行抑制。理论分析和仿真结果表明:采用坐标变换与准PR控制器相结合的谐波抑制方法能有效降低电流谐波含量,提高电机控制性能。     

带整流负载时双Y同步发电机特性的分析

本文根据基本电机方程推导出双Y同步发电机带整流桥负载时的特性。同步发电机定子的两个Y形绕组移相30°电角度或者同相位,每个Y形绕组经两个三相桥式整流后相串联或并联,再加到负载上,从而可以构成四种运行方式。根据基本电机方程,导出了双Y同步发电机在这四种运行方式下位移角和换相角的表达式。因而在已知负载电流、励磁电流、发电机转速和电机参数时,可以预测带整流负载时双Y同步发电机的特性。用一台试验电机测得实验结果,并与理论分析和计算结果相比较。     

多电平双Y移30°永磁同步电机的矢量控制系统

为了进一步提高调速系统的容量,降低输出谐波和转矩脉动,将多电平逆变器与多相电机相结合,给出了五级十一电平级联型多电平逆变器驱动双Y移30°永磁同步电机的六相调速系统拓扑结构,分析了电压空间矢量在各正交空间的分布,研究了基于双级联型逆变器的四矢量空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。基于Matlab的仿真将级联型多电平逆变器驱动的双Y移30°永磁同步电机矢量控制系统与两电平逆变器驱动的双Y移30°永磁同步电机矢量控制系统进行比较,前者的转矩、稳态电流等性能均优于后者,其稳态电流总谐波畸变率仅为2.68%。基于DSP的实验表明级联型多电平逆变器输出波形接近正弦波,转矩脉动较小,稳态电流谐波含量低,达到了预期的控制效果,从而验证了本文所提方法的可行性。     

双永磁同步电动机共轴余度系统设计和实现

研究了一种结构较为新颖的航空永磁同步电机-双机共轴余度系统,双余度电机系统由两台共轴的永磁同步电动机和两套独立的功率变换器组成.通过两台电机在不同运行模式下的协调工作,使余度系统在故障时能实现容错运行,有效地提高机载电气系统的安全性和可靠性.仿真分析及实验结果均表明共轴余度电机系统具有良好的稳态和动态特性.     

航空高压直流电源系统多相电机的容错控制

根据航空高压直流供电系统中270V的供电要求以及飞机对安全性要求的特殊性,研究了当多相发电机出现故障时整流系统的容错控制策略,以双Y移30°永磁同步发电机的一相开路为例,采用一种基于定子幅值最小的容错控制方法对电机进行电流优化,并利用滞环PWM电流控制技术对整流系统进行控制,保证一相开路后的双Y移30°永磁同步发电机整流系统在负载变化和电机的转速发生突变的情况下保证输出的直流电压迅速恢复到270 V并保持恒定。通过在Simulink上建立发电整流系统的仿真模型,得出的仿真结果证明了方法的可行性。     

双三相永磁同步电动机的改进抗饱和滑模控制

基于对双三相永磁同步电动机内部结构的分析,建立了绕组相移30°和180°两种方式在矢量空间解耦建模方法下的数学模型,提出了一种改进抗饱和滑模控制策略。通过优化符号函数和改变趋近律的速率来减小滑模抖振,提高动态响应速度;对传统PID抗饱和方法进行分析,设计一种适合滑模控制的抗饱和方法,减小系统超调。根据构建的数学模型搭建矢量控制系统,对所设计的算法在Simulink环境下进行仿真分析。结果表明:所提方法相比于传统滑模控制,提高了系统的动态响应性能和稳定性,减小了系统超调量;比较分析绕组相移30°和180°时的控制性能,绕组相移180°时的电机响应速度更快且转矩脉动更小。     

电机参数对航空多相永磁发电机弱磁性能影响研究

针对航空多相永磁同步发电机需要通过弱磁控制来满足宽转速范围下的恒压供电问题,经过对多项参数的分析,得到了参数与双Y移30°内置式永磁同步发电机弱磁运行时转速的关系,并通过对恒定功率供电状态进行详细分析,说明了减小永磁体磁链和改变凸极率对于拓宽发电机允许运行转速具有显著作用,为电机的选型与设计提供了参考。     

双三相永磁同步电动机绕组不同相移的控制性能分析

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境,建立两套绕组不同相移(相移30°和180°)的双三相永磁同步电动机仿真模型。在静态磁场,空载瞬态磁场和负载瞬态磁场下,分别对这两种永磁同步电动机的内部电磁场进行仿真分析。获得绕组自感和互感曲线,感应电动势和电磁转矩曲线,比较两种模型的电磁性能。然后结合电磁场分析结果,利用Matlab仿真软件建立两种电机的数学模型,对电机的控制性能进行仿真分析。分析结果为双三相永磁同步电动机的优化设计及进一步研究提供了理论依据。     

双Y移30°同步发电机的Simulink建模与仿真

本文从双Y相移30°同步发电机的电磁和机械关系出发,推导出理想双Y同步发电机数学模型,并建立了脉冲方式运行且输出频率变化情况下的隐极式双Y移30°同步发电机Simulink仿真模型.进而对双Y相移30°同步发电机依靠轴系释能机械能通过不可控整流为感性负载供电的过程进行了仿真。通过与80MVA隐极式双Y移30°同步发电机实际运行结果对比分析,证实了仿真模型的可靠性和合理性。