基于無速度傳感器和兩級橋式逆變器的雙三相感應電機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、多相系統(tǒng)較傳統(tǒng)的三相系統(tǒng)具有優(yōu)勢，本文的雙三相感應電機控制系統(tǒng)是一種典型的多相系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)的雙三相感應電機的驅(qū)動拓撲大都為單級橋式結(jié)構(gòu)，在電源輸入功率一定的情況下，采用單級橋式驅(qū)動拓撲的大功率多相系統(tǒng)會造成電源輸入端大電流。
　　本文提出基于兩級串聯(lián)橋式驅(qū)動拓撲的雙三相感應電機控制系統(tǒng)，繼承了傳統(tǒng)多相系統(tǒng)優(yōu)勢，在電源功率一定的情況下，相較于單級橋式驅(qū)動拓撲雖然采用兩級串聯(lián)橋式驅(qū)動拓撲的大功率雙三相感應電機控制系統(tǒng)需要電源輸入端提

2、供更高的電壓，但電源輸入端的電流會更小。所以該控制系統(tǒng)在某些對電源輸入端電流幅值有限制的場合可以推廣應用。
　　本文針對兩對極雙三相感應電機，主要研究了基于兩級串聯(lián)橋式驅(qū)動拓撲下的新型控制策略。在產(chǎn)生脈寬調(diào)制波(PWM)方式上，把一種三相感應電機的NovelSVPWM發(fā)波方式通過雙CLARK變換推廣到雙三相感應電機上，由于NovelSVPWM編程較傳統(tǒng)SVPWM波更為方便且代碼更少，但控制效果與傳統(tǒng)SVPWM相似，所以簡化了程序的

3、繁瑣程度。在開環(huán)控制方式上，在矢量控制的基礎上，通過給定dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的q軸電壓值Uq，作為合成電壓矢量U的值對雙三相感應電機進行開環(huán)控制。在閉環(huán)控制方式上，在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制基礎上進行改進，合理利用坐標變換中幅值變換，使六相合成矢量的幅值與兩套三相合成矢量的幅值相同，僅在相位上有些許的差別，可以用相位補償進行彌補，簡化了控制系統(tǒng)。在經(jīng)過理論分析、仿真實驗和實驗驗證后，證明了該種方法的可行性，該算法在保證控制效果的同時減小了控制

4、的復雜度。
　　針對某些速度傳感器很難推廣的場合，采用模型參考自適應(MRAS)法通過采集每相電機定子側(cè)相電流來對電機轉(zhuǎn)速進行實時估計并作為閉環(huán)控制的速度反饋，并對MRAS算法做出兩點改進:在可調(diào)模型中加入轉(zhuǎn)速估計補償系數(shù)和在MRAS算法中使用相對于控制系統(tǒng)獨立的一套電機參數(shù)。
　　本文在Matlab/Simulink中建立新型控制策略的仿真模型，分別針對基于兩級串聯(lián)橋式驅(qū)動拓撲的雙三相感應電機的開環(huán)、閉環(huán)和改進后的MRAS

5、算法做出仿真驗證。
　　在搭建的以DSP和FPGA為主控芯片的系統(tǒng)平臺上進行編程，在實際的控制系統(tǒng)中實現(xiàn)上述理論的應用。為了說明算法的有效性及可行性，與另外兩種結(jié)構(gòu)的電機（定子繞組Y型接法的三相感應電機與基于兩級串聯(lián)H橋驅(qū)動拓撲的雙三相感應電機）共同做出帶載實驗，但是在做對比實驗時發(fā)現(xiàn)Y型接法的三相感應電機和基于兩級串聯(lián)橋式驅(qū)動拓撲的雙三相感應電機的帶載能力較弱，在分析算法和基于兩級串聯(lián)驅(qū)動拓撲的雙三相感應電機和Y型三相感應電機的