永磁電機三相四開關(guān)容錯驅(qū)動系統(tǒng)的研究.pdf

1、在現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)研究中，以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性為目的的容錯技術(shù)是一個重要的研究方向。電力電子器件是電機驅(qū)動系統(tǒng)中一個較為薄弱的環(huán)節(jié)，為了使系統(tǒng)在電力電子器件出現(xiàn)故障的情況下仍能繼續(xù)穩(wěn)定工作，需要對其拓撲進行改進，實現(xiàn)容錯重構(gòu)和容錯運行。由于四開關(guān)三相運行方式具有對電機繞組的接法沒有限制，可以實現(xiàn)SVPWM控制以及所需附加成本較小等優(yōu)點，本文采用這種容錯方式對系統(tǒng)進行容錯控制。在控制方式上，所采用的矢量控制是以電流為控制變量，具有更

2、好的電流跟蹤性能，對于母線電容電壓不平衡所產(chǎn)生的不平衡電流能夠進行快速的跟蹤和調(diào)節(jié)，減小電機的繞組電流脈動和轉(zhuǎn)矩脈動。本文對整個永磁同步電機三相四開關(guān)容錯驅(qū)動系統(tǒng)進行了較為全面的研究。
　　首先，本文推導(dǎo)了不同坐標系下永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上，介紹了矢量控制原理以及PID控制算法，推導(dǎo)了PID參數(shù)整定公式，深入分析了六開關(guān)SVPWM原理和DSP實現(xiàn)方法。同時對SPWM與SVPWM兩種脈寬調(diào)制技術(shù)進行了分析比較。

3、>　　其次，深入分析了三相四開關(guān) SVPWM原理及算法，基于此算法提出了3種四開關(guān)SVPWM的DSP實現(xiàn)方法。分析了電源容性阻抗對電機運行性能的影響。指出了導(dǎo)致直流母線電容電壓不平衡的原因，并詳細推導(dǎo)了存在不平衡電壓時的SVPWM計算公式。指出三相四開關(guān)矢量控制系統(tǒng)能夠有效地跟蹤三相正弦電流，自動補償不平衡電壓，減小電流脈動和轉(zhuǎn)矩脈動。
　　最后，利用Matlab/Simulink對系統(tǒng)進行了仿真分析，給出了仿真結(jié)果；并基于TI公