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《基于諧振控制的表貼式永磁同步電機弱磁區(qū)電流諧波抑制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于諧振控制的表貼式永磁同步電機弱磁區(qū)電流諧波抑制王賀超I夏長亮b2閻彥1史婷娜1(1.天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院天津3000722.天津工業(yè)大學(xué)天津市電工電能新技術(shù)重點實驗室天津300387)摘要提出了一種應(yīng)用于弱磁過調(diào)制工況下的表貼式永磁同步電機比例-積分-諧振電流諧波抑制策略,該策略可有效解決電機弱磁過調(diào)制區(qū)運行時的電流畸變、轉(zhuǎn)矩波動大等問題。本文分析了電機常規(guī)控制下系統(tǒng)對擾動信號的抑制作用,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合高增益特性的比例諧振控制,針對系統(tǒng)過調(diào)制區(qū)運行時產(chǎn)生的周期性擾動,提出電流諧波抑制策略,抑制電流諧波和改善平穩(wěn)
2、運行能力。以一臺5.2RW永磁同步電機為被控對象進行仿真及實驗研究,結(jié)果表明,本文策略可有效抑制電流諧波,改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩控制效果。關(guān)鍵詞:永磁同步電機弱磁控制諧振控制過調(diào)制中圖分類號:TM315CurrentHarmonicSuppressionintheFlux-WeakeningControlofSurfacePermanentMagnetSynchronousMotorsUsingResonantControllersWangHechao]XiaChangliang1,2YanYan1ShiTingna1(1.Tia
3、njinUniversityTianjin300072China2.TianjinKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyTianjinPolytechnicUniversityTianjin300387China)AbstractThispaperpresentsaPIR(proportionalintegralresonate)currentcontrolmethodforSPMSM(surfacepermanentmagnetsy
4、nchronousmotors)inovermodulationrange?TheproposedmethodcaneffectivelyreduceTHD(totalharmonicdistortion)ofcurrentandthetorquerippleintheflux-weakeningovermodulationregion.Inthispaper,themechanismofthedisturbancerejectionbytheconventionalmethodisanalyzed,andanovelPIR
5、controlledmethodisproposedtoimprovetheabilityofthesystemtorejectperioddisturbancesignals.Numericalsimulationsandexperimentswitha7-kWprototypearecarriedout.Theresultsshowthattheproposedmethodcaneffectivelyreduceharmoniccurrentandtorqueripple.Keywords:Permanentmagnet
6、synchronousmotor(PMSM),flux-weakening,resonantcontrol,overmodulation1引言永磁同步電機(PermaneiHMagnetSynchronous國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2013CB035602),國家自然科學(xué)基金重點項目(51037004)和天津市科技支撐計劃重點項目(I3ZCZDGX01100)資助。收稿日期2013-07-16改稿日期2013-08-21Motor,PMSM)具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、功率密度高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、航空
7、航天和電動汽車等領(lǐng)域[門】。隨著工業(yè)現(xiàn)代化進程的加速,對PMSM控制系統(tǒng)的要求已不再局限于額定工況等傳統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境,而是逐漸擴展至基速以上恒功率運行區(qū)域。目前,過調(diào)制策略和弱磁控制是實現(xiàn)上述要求的有效方法《?譏過調(diào)制策略可以提高逆變器輸出的基波電壓幅值,提高直流母線電壓利用率,進而擴大電機的調(diào)速范圍I6'7,0過調(diào)制策略可以分為兩區(qū)域過調(diào)制策略刪和單區(qū)域過調(diào)制策略叫2]。兩區(qū)域調(diào)制策略根據(jù)調(diào)制系數(shù)不同將過調(diào)制過程分為兩個區(qū)域:過調(diào)制一區(qū)和過調(diào)制二區(qū)。過調(diào)制一區(qū)屮逆變器輸出的電壓矢量與參考電壓矢量的相角相同,幅值等比例縮減;過調(diào)
8、制二區(qū)中同時改變參考矢量的幅值和相角。在兩區(qū)域調(diào)制策略基礎(chǔ)上,一些學(xué)者為了簡化調(diào)制篦法將兩個過調(diào)制區(qū)域合并為一個過調(diào)制區(qū),即形成單區(qū)域過調(diào)制策略。該方法的特點是改變逆變器輸出電壓矢量的相角,而保持幅值不變。該算法不需要查表,易于工業(yè)應(yīng)用,但由于其輸出電壓高次諧波含量較大,易引起負載電流中產(chǎn)