【摘要】：在能源制約、環(huán)境污染等背景下,電動(dòng)汽車的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)勢不可擋的趨勢,而高效率、高功率密度的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)使其更適合為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力,因此為內(nèi)置式永磁同步電機(jī)尋找高性能的調(diào)速控制方法顯得越來越重要。與矢量控制策略不同的是,直接轉(zhuǎn)矩控制方法不易受電機(jī)參數(shù)變化的影響、具有優(yōu)異地動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,不需要繁瑣的坐標(biāo)運(yùn)算和變換從而簡化了滯環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)。然而傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中對電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的控制多采用滯環(huán)控制器,因此有諸多缺點(diǎn)即轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)過大、逆變器的開關(guān)頻率不恒定,故內(nèi)置式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法有待進(jìn)一步的發(fā)展和完善。對傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中未采用零電壓矢量對轉(zhuǎn)矩和磁鏈進(jìn)行控制的問題,本文定量分析了零電壓矢量分別對轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制機(jī)理和作用效果,并在搭建好的系統(tǒng)仿真模型下進(jìn)行了仿真對比研究,仿真結(jié)果表明基于零電壓矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制方法有減小轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)的作用,為零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩控制方法中的應(yīng)用指明了方向。針對傳統(tǒng)的六扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法沒有將零電壓矢量加入到電壓矢量開關(guān)表中的弊端以及當(dāng)磁鏈?zhǔn)噶吭谏葏^(qū)邊界處時(shí)可能造成的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過大的缺點(diǎn),本文以電壓矢量的最大利用率為基礎(chǔ)分別提出了基于零電壓矢量的十二扇區(qū)和十八扇區(qū)的控制方法,該方法細(xì)化了矢量選擇和扇區(qū)劃分,增加了可供選擇的電壓矢量數(shù)目,可以有效發(fā)揮電壓矢量對磁鏈和轉(zhuǎn)矩的控制優(yōu)勢。還對比分析了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制六扇區(qū)、十二扇區(qū)、十八扇區(qū)三種扇區(qū)細(xì)分方法對定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩軌跡的控制效果,并從對給定輸入信號(hào)的跟隨性與對擾動(dòng)輸入信號(hào)的抗干擾性兩方面仿真對比研究了三種不同的扇區(qū)細(xì)分方法對控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響,仿真結(jié)果驗(yàn)證了“十二扇區(qū)和十八扇區(qū)方法可以改善電壓矢量對轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制作用的不對稱性”理論的正確性,也得到了電機(jī)在十二扇區(qū)方法和十八扇區(qū)方法作用下有良好的動(dòng)態(tài)性能,但十八扇區(qū)方法開關(guān)管的動(dòng)作次數(shù)最多,對開關(guān)管的要求更高。最后在Matlab/Simulink平臺(tái)上詳細(xì)地仿真對比研究了基于零電壓矢量的十二扇區(qū)和基于零電壓矢量的六扇區(qū)方法,即進(jìn)行了對定子電流、轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制效果的仿真研究。為了進(jìn)一步優(yōu)化十二扇區(qū)的控制性能,還研究了多種不同的內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶對轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響,并通過仿真對比了不同內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。仿真結(jié)果表明十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法能有效地克服電流畸變,解決了磁鏈和轉(zhuǎn)矩較大的問題,同時(shí)保留了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法動(dòng)態(tài)響應(yīng)快和對電機(jī)參數(shù)魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。此外內(nèi)滯環(huán)轉(zhuǎn)矩誤差帶可以進(jìn)一步改善十二扇區(qū)的控制效果,極大地優(yōu)化了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 葉東;稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀[J];中小型電機(jī);1994年04期

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本文編號(hào)：2635661