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文檔簡介

張碩北京理工大學機械與車輛學院電傳動課題組4.永磁同步電機控制目錄CONTENTS4.1永磁同步電機數(shù)學模型4.3空間矢量脈寬調制4.2矢量控制永磁同步電機數(shù)學模型4.1（1）忽略空間諧波，設三相定子繞組對稱正弦分布，在空間互差120°電角度，所產生的磁勢沿氣隙周圍按正弦規(guī)律分布。（2）忽略磁路飽和，定子各繞組的自感和互感為恒定。（3）忽略鐵心損耗。（4）不考慮頻率變化和溫度變化對繞組電阻的影響。（5）以定子A相繞組軸線為α軸，三相繞組軸線的交點為原點，通過原點與α軸垂直并為β軸。（6）逆時針為正方向靜止坐標系下三相永磁同步電機模型4.1電壓方程：磁鏈方程：電磁轉矩方程：ABC三相坐標系下數(shù)學模型4.1電壓方程：磁鏈方程：電磁轉矩方程：αβ兩相靜止坐標系下的數(shù)學模型4.1電壓方程：磁鏈方程：電磁轉矩方程：dq兩相旋轉坐標系下的數(shù)學模型4.2矢量控制原理：通過控制dq軸電流，控制定子電流矢量的幅值和轉矩角。d軸電流分量為磁通分量q軸電流分量是定子電流的轉矩分量，矢量控制實現(xiàn)了對電機磁通和轉矩的解耦控制，使交流電機幾乎具備和直流電機相同的控制特性。永磁同步電機矢量控制4.2矢量控制通過轉子磁場定向和坐標變換，將定子電流解耦成磁通分量和轉矩分量，通過SVPWM技術控制逆變器輸出的電壓矢量，進而實現(xiàn)對電機電壓的控制，即可分別控制電機的磁通和電磁轉矩。永磁同步電機矢量控制4.3逆變器工作過程中，同一橋臂的上下兩個功率管不能同時開通，將逆變器開關狀態(tài)記為Sx，Sx=1代表上管開通下管關閉，Sx=0代表上管關閉下管開通。則在正常工作狀態(tài)下，三個橋臂的開關狀態(tài)共有23種組合，如右圖所示。空間矢量脈寬調制(SVPWM)4.3逆變器開關狀態(tài)組合及其對應的電壓矢量空間矢量脈寬調制(SVPWM)4.3逆變器能合成的電壓矢量范圍，是以六個有效電壓矢量為頂點的等邊六邊形如右圖所示空間矢量脈寬調制(SVPWM)4.3根據(jù)電壓矢量的分量uα,uβ，即可判斷出電壓矢量所在扇區(qū)，扇區(qū)判斷完成后，即確定了用于合成電壓矢量的兩個有效電壓矢量，然后計算出有效電壓矢量的占空比，進而確定逆變器每個橋臂的開關時間空間矢量脈寬調制(SVPWM)4.3電壓矢量處于不同扇區(qū)對應的三相橋臂開關時間如右表所示。TA,TB,TC即是逆變器三相橋臂的開關時間空間矢量脈寬調制(SVPWM)4.3七段式PWM示意圖空間矢量脈寬調制(SVPWM)A相橋臂上下管互補式PWM

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