基于三相容錯逆變器的PMSM控制器設計與實現(xiàn).pdf

1、永磁同步電動機(PMSM)具有體積小、效率高、功率密度大、調速范圍寬及動態(tài)響應速度快的特點，因而在交通行業(yè)、工商行業(yè)等領域的應用越來越廣泛。隨著其應用行業(yè)的擴展，特別是在一些至關重要的場合，PMSM驅動系統(tǒng)的安全可靠性受到越來越多的重視。PMSM矢量控制系統(tǒng)采用逆變器提供驅動電流，由于電力電子器件自身的脆弱性，可能會導致逆變器故障的時常發(fā)生?？刂葡到y(tǒng)會把逆變器與電動機當作一個統(tǒng)一的整體進行控制，當逆變器出現(xiàn)故障時表示出整個速度控制系統(tǒng)失

2、去了運行能力，正因如此對逆變器故障時控制系統(tǒng)的容錯運行方式進行深入研究很有必要。本文在閱讀文獻和資料的基礎上，對經(jīng)常出現(xiàn)的逆變器故障類型進行了分析，總結了故障產(chǎn)生的特點，并設計了相應的容錯控制策略。調研芯片廠商的技術文檔并設計了PMSM容錯控制系統(tǒng)的軟硬件。最后在實驗平臺上進行了實現(xiàn)，獲得了良好的控制性能。
　　本研究主要內容包括：⑴建立PMSM的數(shù)學模型，并分別在三相靜止坐標系、αβ靜止坐標系、dq旋轉坐標系下對定子電壓、電流以

3、及磁鏈方程的模型進行分析，研究了以坐標變換為基礎的PMSM的矢量控制以及空間電壓矢量調制。⑵研究了逆變器故障下的數(shù)學模型，針對PMSM驅動系統(tǒng)單相故障設計了基于四開關逆變器的容錯控制策略，對相電壓在開關管不同開關情況下進行推導，重新定義了三相四開關下的空間電壓矢量，并推導出新的開關表，采用電容補償方案優(yōu)化了系統(tǒng)性能，最后對系統(tǒng)從三相六開關到三相四開關的切換運行進行了實驗研究，并用Matlab對運行方式進行了仿真，驗證系統(tǒng)可行性。⑶分析了