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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析

曹鹏勇 王建文

曹鹏勇, 王建文. 对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析[J]. 华东理工大学学报(自然科学版). doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002
引用本文: 曹鹏勇, 王建文. 对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析[J]. 华东理工大学学报(自然科学版). doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002
CAO Pengyong, WANG Jianwen. Torque Control and Simulation Analysis of a Symmetrical Six-phase PMSM[J]. Journal of East China University of Science and Technology. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002
Citation: CAO Pengyong, WANG Jianwen. Torque Control and Simulation Analysis of a Symmetrical Six-phase PMSM[J]. Journal of East China University of Science and Technology. doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002

对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析

doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2016YFF0203000)
详细信息
    作者简介:

    曹鹏勇(1995—),男,河南商丘人,硕士生,主要研究方向:机电一体化。E-mail:1191257836@qq.com

    通讯作者:

    王建文,E-mail:wangjianwen@ecust.edu.cn

  • 中图分类号: TM351

Torque Control and Simulation Analysis of a Symmetrical Six-phase PMSM

  • 摘要: 为改善多相电机转矩控制策略性能,以对称六相永磁同步电机为研究对象,结合其结构和绕组分布特点建立自然坐标系下数学模型。鉴于多相电磁耦合下计算复杂性,推导出旋转坐标系下的矢量变换模型。针对多相电机启动转矩波动较大现象,提出一种新的基于(SVPWM)技术的直接转矩控制(DTC)策略。在MATLAB/Simulink环境下,对电机的矢量解耦变换下的数学模型进行仿真研究。结果表明,相比于传统直接转矩控制所设计的新算法对电机电磁转矩、磁链等方面具有更好的抗扰动性和调控性能,验证了所开发控制算法的有效性和可行性。

     

  • 图  1  六相PMSM内部电磁结构图

    Figure  1.  Internal electromagnetic structure diagram of six-phase PMSM

    图  2  三相同步电机变换示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of three-phase synchronous motor conversion

    图  3  六相电压空间矢量相位关系图

    Figure  3.  Relationship diagram of six-phase voltage space vector phase

    图  4  传统DTC控制原理示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of DTC control principle

    图  5  SVPWM-DTC控制原理示意图

    Figure  5.  Schematic diagram of SVPWM-DTC control principle

    图  6  对称六相PMSM调速控制系统电路示意图

    Figure  6.  Schematic diagram of the speed control system circuit of symmetrical six-phase PMSM

    图  7  对称六相PMSM空间电压矢量分布图

    Figure  7.  Space voltage vector distribution diagram of symmetrical six-phase PMSM

    图  8  Clark变换模块

    Figure  8.  Clark transform module

    图  9  Park变换模块

    Figure  9.  Park transformation module

    图  10  旋转角度计算模块

    Figure  10.  Rotation angle calculation module

    图  11  对称六相PMSM控制仿真模型

    Figure  11.  Control simulation model of symmetrical six-phase PMSM

    图  12  电机不同控制策略下各参数波形图

    Figure  12.  Waveforms of various parameters under different motor control strategies

    图  13  不同转矩下的模型参数仿真结果

    Figure  13.  Simulation results of model parameters under different torques

    表  1  各扇区间电压矢量开关表

    Table  1.   Voltage vector switch table between sectors

    Sector123456
    FT
    ↑ ↑V56V28V14V7V35V49
    V58V20V46V5V43V17
    ↑ ↓V42V21V42V21V42V21
    V43V17V58V20V46V5
    ↓ ↓V35V49V56V28V14V7
    ↑ ↑V28V14V7V35V49V56
    V20V46V5V43V17V58
    ↑ ↓V21V42V21V42V21V42
    V5V43V17V58V20V46
    ↓ ↓V7V35V49V56V28V14
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    表  2  仿真参数表

    Table  2.   Simulation parameter table

    Stator
    resistance/Ω
    Ld/
    mH
    Lq/
    mH
    Lz/
    mH
    ψγ/
    Wb
    Moment of inertia/kg·m2 B pn
    1.5 8.2 8.2 1.7 0.68 0.015 0.008 3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-11
  • 网络出版日期:  2020-12-16

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