三電平逆變器永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、隨著新型永磁材料、現(xiàn)代電力電子技術和運動控制技術的迅猛發(fā)展，永磁同步電機以其結(jié)構(gòu)簡單、功率密度大和效率高等優(yōu)點在高性能交流調(diào)速領域受到了廣泛關注。直接轉(zhuǎn)矩控制作為一種優(yōu)秀的交流調(diào)速策略，正朝著高壓大容量的方向發(fā)展。多電平逆變器由于開關應力小、輸出諧波含量低等特點，在大容量交流調(diào)速系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯，其中二極管鉗位型三電平逆變器應用最為廣泛。本文針對二極管鉗位型三電平逆變器供電的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，進行了理論分析、仿真研究和實驗驗證

2、。
　　 在多電平逆變器和直接轉(zhuǎn)矩控制的理論基礎上，建立了永磁同步電機和二極管鉗位型三電平逆變器的數(shù)學模型，詳細分析了三電平逆變器供電的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中存在的問題。
　　 基于傳統(tǒng)的單一矢量法和虛擬矢量法，研究了兩種新穎的三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制方案。方案一為基于虛擬矢量的三電平模糊直接轉(zhuǎn)矩控制，設計12個等幅值虛擬電壓矢量，將轉(zhuǎn)矩和磁鏈偏差模糊化，扇區(qū)編號映射以減少模糊推理規(guī)則，模糊控制器輸出虛擬矢量編號，中點電壓平

3、衡通過滯后控制實現(xiàn)；方案二為虛擬矢量調(diào)制的三電平直接轉(zhuǎn)矩預測控制，通過空間矢量方程導出預測電壓矢量，設計12個虛擬矢量進行合成，中點電壓平衡采用滯后控制。兩種方案均引入虛擬矢量的思想，在滿足控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能基礎上，實現(xiàn)對三電平逆變器輸出電壓幅值跳變和直流側(cè)中點電壓平衡的控制。
　　 最后，應用Matlab/Simulink軟件對兩種三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制方案進行了仿真研究，驗證了所提控制方案的正確性；并搭建了二極管鉗位型