开放式绕组PMSM矢量控制及容错策略研究

《开放式绕组PMSM矢量控制及容错策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文开放式绕组PMSM矢量控制及容错策略研究RESEARCHOFANOPEN-ENDWINDINGPMSMBASEDONVECTORCONTROLANDFAULT-TOLERANTSTRATEGY段鸣航哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM921.51学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文开放式绕组PMSM矢量控制及容错策略研究硕士研究生：段鸣航导师：孙力教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程系答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM921.51U.D.C:6

2、21.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFANOPEN-ENDWINDINGPMSMBASEDONVECTORCONRTOLANDFAULT-TOLERANTSTRATEGYCandidate：DuanMinghangSupervisor：ProfessorSunLiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：Dept.ofElectricalEngineeringDate

3、ofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以开放式绕组永磁同步电机为研究对象，主要以其在单电源双逆变器供电拓扑下的工作情况为参考展开研究工作,主要完成开放式绕组PMSM数学模型的建立，矢量控制系统的构建，并针对不同调制范围的双逆变器SVPWM，零序电流的动态抑制，开路和短接两种容错拓扑下控制策略，Simulink仿真建模验证以及实验验证展开重点研究。在理想假设条件下，结合开放式绕组电机的结构特点，在交流电机中常用的abc，αβ和

4、dq坐标系下建立电机的数学模型，然后将矢量控制正交解耦的思想与开放式绕组PMSM相结合，得到开绕组PMSM矢量控制系统。以传统SVPWM为基础，引出双逆变器SVPWM的概念，对在中间六边形范围内调制，即采用不产生零序电压的矢量组合的情况，进行详细推导，包括双逆变器电压矢量的分布与组合，扇区判断，参与合成矢量组合的选取，各自作用时间的分配，各扇区导通时序的形成等，并指出在单电源与双电源供电拓扑在中间六边形调制上的等效性。为提高电压利用率，将调制范围扩展至最大，介绍一种在最大六边形范围内适用的调制方法，并提出在系统中增加零序电流闭环，通过调整零矢量作用时间分配，改善SVPWM调

5、制过程来动态抑制零序电流的方法。然后给出故障后，双逆变器开路和短接两种容错重构拓扑，并对二者进行比较分析，指明相同条件下应尽量配置为开路的原因，随后分别介绍了基于SVPWM和SPWM的两种容错控制方式。在Simulink仿真环境中建立开放式绕组PMSM的本体模型，将其一端绕组短接，变为传统PMSM后，在矢量控制系统中验证了其有效性。然后以此电机模型为基础搭建开绕组PMSM矢量控制系统和容错系统仿真模型，并在两种模型中分别验证了前述调制策略和容错的正确性。最后，在以TMS320F2812DSP芯片为核心的平台上进行系统实验，结果和现象再次表明文中所提理论的合理性及其工程可行性

6、。关键词：开放式绕组永磁同步电机；双逆变器；矢量控制；空间矢量脉宽调制；零序电流；容错-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthispaper,anopen-endingPMSMfedbyadualinverterintopologyofsinglesourceisresearched.Foropen-endingPMSM,itsmathematicalmodelandvectorcontrolsystemarebuilt,atthesametimeSVPWMstrategyindifferentmodulationboundaries,dynamical

7、restraintofzero-sequencecurrent,twofault-tolerantcontrolstrategyforopen-circuitandshort-circuitfaultinphase,systemsimulationandexperimentverifyingarediscussed.Underidealconditions,themotormathematicalmodelinthreecommoncoordinatesystemsforACmachines,includingab