混合逆變器開繞組永磁同步電機(jī)容錯(cuò)控制技術(shù)研究.pdf

1、混合逆變器供電的開繞組永磁同步電機(jī)(HI OW-PMSM)系統(tǒng)采用的是一種單電源獨(dú)立直流母線供電的開繞組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一個(gè)逆變器采用直流電源供電，另一個(gè)逆變器采用大電容供電。其中，由直流電源供電的逆變器稱為主逆變器(MI)，由電容供電的逆變器稱為補(bǔ)償逆變器(CI)。HI OW-PMSM既具有PMSM效率高、體積小、功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，也具有開繞組系統(tǒng)的電壓矢量調(diào)制方法多樣、容錯(cuò)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在電動(dòng)汽車、高鐵、艦船驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。由

2、于在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的容錯(cuò)運(yùn)行能力對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行有重要的意義。因此，本文以HIOW-PMSM系統(tǒng)為對(duì)象，對(duì)三相四開關(guān)逆變器(FSTPI)的脈寬調(diào)制策略(PWM)，HIOW-PMSM系統(tǒng)逆變器的容錯(cuò)控制以及FSTPI作為CI時(shí)對(duì)HIOW-PMSM補(bǔ)償運(yùn)行能力等三個(gè)方面對(duì)HIOW-PMSM系統(tǒng)容錯(cuò)控制展開研究。具體內(nèi)容如下:
　　本文首先介紹了HIOW-PMSM系統(tǒng)容錯(cuò)控制技術(shù)研究的背景和課題的意義，接著對(duì)HIOW-PMSM及容錯(cuò)控制

3、技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。接著，建立了HIOW-PMSM系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。采用了“虛擬電機(jī)”的概念，引入了基于MI電壓反饋弱磁控制策略，實(shí)現(xiàn)了HIOW-PMSM系統(tǒng)的矢量控制策略，為后文進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)。然后，研究了FSTPI的PWM方法。為了簡(jiǎn)化FSTPI常規(guī)PWM的計(jì)算過程，引入了gh坐標(biāo)系;建立了FSTPI的阻抗模型，并分析了FSTPI三相不平衡的原因;為了解決FSTPI電容中點(diǎn)電壓波動(dòng)引起三相不平衡的問題，提出了可以補(bǔ)償電容中

4、點(diǎn)地碾壓波動(dòng)并且無需扇區(qū)判斷的統(tǒng)一脈寬調(diào)制方法(Unified PWM，UPWM)，并推導(dǎo)了所提出的UPWM與現(xiàn)有幾種PWM之間的關(guān)系;在FSTPI系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。接著，研究了HIOW-PMSM系統(tǒng)逆變器的容錯(cuò)控制。分析了HI OW-PMSM系統(tǒng)中，逆變器可能出現(xiàn)故障的所有情況;在現(xiàn)有OW-PMSM容錯(cuò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了針對(duì)HI供電的OW-PMSM系統(tǒng)的容錯(cuò)型HI OW-PMSM系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);建立了HIOW-PM