永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)電壓矢量選擇策略研究.pdf

1、本文重點(diǎn)研究永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的電壓矢量選擇策略。
　　 本文研究表明，電壓矢量對(duì)定子磁鏈幅值的增減性質(zhì)由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（-90°，90°）范圍內(nèi)，電壓矢量增加定子磁鏈幅值，如果夾角位于（90°，270°）范圍內(nèi)，電壓矢量減小定子磁鏈幅值。本文研究表明，電壓矢量對(duì)轉(zhuǎn)矩角的增減性質(zhì)也由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（0°，180°）范圍內(nèi)，電壓矢量增加轉(zhuǎn)矩角，如

2、果夾角位于（180°，360°）范圍內(nèi)，電壓矢量減小轉(zhuǎn)矩角。
　　 由此可得永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制傳統(tǒng)電壓矢量選擇策略如下：如果電壓矢量位于（0°，90°）范圍內(nèi)，電壓矢量增加定子磁鏈幅值和轉(zhuǎn)矩，如果電壓矢量位于（90°，180°）范圍內(nèi)，電壓矢量減小定子磁鏈幅值和增加轉(zhuǎn)矩，如果電壓矢量位于（180°，270°）范圍內(nèi)，電壓矢量減小定子磁鏈幅值和轉(zhuǎn)矩，如果電壓矢量位于（270°，360°）范圍內(nèi)，電壓矢量增加定子磁鏈幅值和減小

3、轉(zhuǎn)矩。研究表明，通過改進(jìn)改進(jìn)開關(guān)表，零電壓矢量可以應(yīng)用于永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)來減小定子磁鏈幅值和轉(zhuǎn)矩。
　　 表面式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)特性表明：電壓矢量對(duì)轉(zhuǎn)矩的增減性質(zhì)并不是由定子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定，而是由轉(zhuǎn)子磁鏈與施加的電壓矢量之間的夾角決定。如果夾角位于（0°，180°）范圍內(nèi)，電壓矢量增加轉(zhuǎn)矩，如果夾角位于（180°，360°）范圍內(nèi)，電壓矢量減小轉(zhuǎn)矩。研究表明，當(dāng)轉(zhuǎn)矩角大于30

4、°，傳統(tǒng)開關(guān)表所選擇的電壓矢量對(duì)轉(zhuǎn)矩的實(shí)際作用可能與系統(tǒng)的期望值相反。通過三相和兩相混合導(dǎo)通方式，電壓源逆變器可以產(chǎn)生12個(gè)非零電壓矢量。通過選擇適當(dāng)?shù)碾妷菏噶?，可得一個(gè)優(yōu)化開關(guān)表，使得當(dāng)轉(zhuǎn)矩角大于60°，才有可能出現(xiàn)不合理轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
　　 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)特性表明：當(dāng)轉(zhuǎn)矩角小于90°，如果定子磁鏈與施加電壓矢量的夾角位于（90°-δ，180°-δ）范圍內(nèi)，電壓矢量必增加轉(zhuǎn)矩，如果定子磁鏈與施加電壓矢

5、量的夾角位于（270°-δ，360°-δ）范圍內(nèi)，電壓矢量必減小轉(zhuǎn)矩。傳統(tǒng)開關(guān)表控制下，同樣會(huì)出現(xiàn)不合理轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)?；谵D(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)特性分析和1個(gè)扇區(qū)內(nèi)12個(gè)可用電壓矢量，本文提出一個(gè)有效抑制不合理轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的優(yōu)化開關(guān)表。
　　 根據(jù)電壓矢量對(duì)定子磁鏈幅值，轉(zhuǎn)矩角和轉(zhuǎn)矩的作用，本文提出了轉(zhuǎn)矩角小于90°時(shí)，永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)電壓矢量選擇策略。該電壓矢量選擇策略實(shí)現(xiàn)需要轉(zhuǎn)子磁鏈位置信息和任意相角的電壓矢量。前者可以通過定子磁鏈位