面貼式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、面貼式永磁同步電機(jī)具有高功率密度、高效率、高可靠性和高性能的特點(diǎn)，因而在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。隨著對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)反應(yīng)速度要求的提高，直接轉(zhuǎn)矩控制策略(DTC)由于其轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、動(dòng)態(tài)性能好的特點(diǎn)被應(yīng)用于面貼式永磁同步電機(jī)控制當(dāng)中。然而，目前在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、低速性能、初始位置檢測(cè)和反電動(dòng)勢(shì)為非正弦波的永磁同步電機(jī)控制等方面還存在一些問題。針對(duì)這些問題，本文在基本直接轉(zhuǎn)矩控制理論的基礎(chǔ)上，依次尋求解決方法，完善和發(fā)展面貼式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略。

2、 本文首先研究了面貼式永磁同步電機(jī)基本DTC控制策略，實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證了基本：DTC具有良好的動(dòng)態(tài)性能但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，深入分析表明造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的本質(zhì)是電壓矢量少和定子電感小。為減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，本文提出一種基于新磁鏈誤差矢量算法的空間電壓矢量調(diào)制直接轉(zhuǎn)矩控制策略(FEVE-DTC-SVM)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法保持了基本。DTC優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)又減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行于較低轉(zhuǎn)速時(shí)，定子繞組上的壓降和功率開關(guān)管的導(dǎo)

3、通壓降變得不能忽略。為提高定子磁鏈觀測(cè)精度，本文從功率管電壓補(bǔ)償和定子電阻自估計(jì)兩個(gè)方面來改良常規(guī)磁鏈觀測(cè)器。在功率管電壓補(bǔ)償中，將在磁鏈計(jì)算中計(jì)及補(bǔ)償量和在輸出參考電壓矢量中直接補(bǔ)償兩種方法進(jìn)行對(duì)比，得出直接補(bǔ)償?shù)男Ч谩TC中容易得到的電磁轉(zhuǎn)矩和定子電流變量作為輸入，用一個(gè)PI控制器進(jìn)行電阻在線估計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電阻突變和緩慢線性變化情況下的跟蹤。不同于常用電壓積分模型，本文提出了一種新型基于轉(zhuǎn)子位置和定子電流的定子磁鏈觀測(cè)器，該方

4、法可以進(jìn)一步改善DTC的低速性能，從而得到更寬的調(diào)速范圍。 直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機(jī)啟動(dòng)需要轉(zhuǎn)子初始位置信息。在轉(zhuǎn)子靜止情況下，檢測(cè)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置有兩種常用方法，高頻載波注入和磁介質(zhì)飽和方法。本文在分析永磁同步電機(jī)初始位置檢測(cè)的常用方法基礎(chǔ)上，提出了一種利用定子磁飽和效應(yīng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的位置檢測(cè)方法，可以得到誤差小于20°的位置信息，在該精度下可以平穩(wěn)地滿載啟動(dòng)電機(jī)。 最后，對(duì)于反電動(dòng)勢(shì)為非正弦波的永磁同步