三電平逆變器永磁同步電機(jī)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(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，永磁同步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度大和效率高等優(yōu)點(diǎn)在高性能交流調(diào)速領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)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(guān)應(yīng)力小、輸出諧波含量低等特點(diǎn)，在大容量交流調(diào)速系統(tǒng)中優(yōu)勢(shì)明顯，其中二極管鉗位型三電平逆變器應(yīng)用最為廣泛。本文針對(duì)二極管鉗位型三電平逆變器供電的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，進(jìn)行了理論分析、仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2、。
　　 在多電平逆變器和直接轉(zhuǎn)矩控制的理論基礎(chǔ)上，建立了永磁同步電機(jī)和二極管鉗位型三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)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(shè)計(jì)12個(gè)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(hào)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(hào)，中點(diǎn)電壓平

3、衡通過滯后控制實(shí)現(xiàn)；方案二為虛擬矢量調(diào)制的三電平直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制，通過空間矢量方程導(dǎo)出預(yù)測(cè)電壓矢量，設(shè)計(jì)12個(gè)虛擬矢量進(jìn)行合成，中點(diǎn)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(dòng)態(tài)性能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)三電平逆變器輸出電壓幅值跳變和直流側(cè)中點(diǎn)電壓平衡的控制。
　　 最后，應(yīng)用Matlab/Simulink軟件對(duì)兩種三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制方案進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)證了所提控制方案的正確性；并搭建了二極管鉗位型