大功率永磁同步電機(jī)運(yùn)行諧波分析與抑制方法研究.pdf

1、由于氣隙磁場(chǎng)的畸變和逆變器的非線性特性使永磁同步電機(jī)電流中含有大量高次諧波，電流波形發(fā)生畸變，導(dǎo)致電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，限制了永磁同步電動(dòng)機(jī)在寬范圍調(diào)速、高精度的位置、速度控制場(chǎng)合的應(yīng)用。分析以及抑制永磁同步電機(jī)運(yùn)行諧波，減小永磁同步電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。
　　針對(duì)這一問(wèn)題，本文在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析以及系統(tǒng)理論推導(dǎo)后，提出了一種以注入諧波電壓的方式來(lái)抑制永磁同步電機(jī)運(yùn)行諧波的控制方式。首先在分析永磁同步電機(jī)的基本工

2、作原理，建立永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上；詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)產(chǎn)生運(yùn)行諧波的原因，推導(dǎo)得出了永磁同步電機(jī)諧波數(shù)學(xué)模型，并提出了一種新穎的諧波抑制算法。該算法在諧波dq軸系下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)提取電機(jī)相電流中諧波分量，通過(guò)加入諧波電流環(huán)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波電流的閉環(huán)控制，得到精確的諧波電壓分量，并將得到的諧波電壓分量注入到永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的三相控制電壓中，抵消電機(jī)運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流中的諧波分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波電流分量的抑制，改善了電機(jī)電流波形，抑制

3、了電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
　　以該諧波抑制算法為基礎(chǔ)，在MATLAB/Simulink下搭建仿真模型進(jìn)行對(duì)比仿真驗(yàn)證，并提出了基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP-TMS320F2812)的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；完成了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制器的硬軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試。通過(guò)加入諧波抑制環(huán)節(jié)與未加入諧波抑制環(huán)節(jié)調(diào)速系統(tǒng)的比較仿真及實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該算法對(duì)抑制大功率永磁同步電機(jī)運(yùn)行諧波和減小永磁同步電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的有效性。該算法不需要增加任何硬件和離線