六相永磁同步电机串联系统控制的两种方法分析研究
2011-05-21孙美美张树团
电子设计工程 2011年13期
关键词:系统
鲁 芳,孙美美,张树团
(海军航空工程学院 山东 烟台 264001)
由于多相电机较普通三相电机有很多优点[1],在过去30年中,多相电机驱动的研究兴趣最近一直是稳步上升,而技术性能优良的多电飞机或全电飞机以及综合电力系统舰船,需要解决同一直流母线电源下的多台多相电机驱动系统中各电机能同时独立运行的问题。所以采用一台逆变器同时驱动不同电压额定值或不同转速或负载条件下的多台多相电机串联系统应运而生。本文以两台双Y移30°永磁同步电机串联系统为例,采用电流滞环控制和PWM载波控制两种控制策略,并在Matlab/Simulink环境下对系统进行建模仿真,验证分析系统的可行性,比较两种控制的不同。
1 两台双Y移30°PMSM串联系统
多相电机是一个多变量强耦合的非线性系统,根据机电能量建立的多相电机原始微分方程非常复杂,分析起来十分困难,选择适当的空间变换,能使方程简化。从矩阵分析的角度,六相电机的电感矩阵是一个循环矩阵,可以通过矩阵变换实现电感矩阵的对角化,消除相绕组之间的强耦合。
在对双Y移30°六相电机的解耦研究中,通常引入广义两轴正交变换T将六相电压和电流空间矢量投影到3个相互正交的两维子平面α-β、x-y和o1-o2中去。其中,自然坐标系下的电压和电流的基波和6k±1(k为偶数)次谐波投影到 α-β平面,6k±1(k为奇数)次谐波投影到 x-y平面,零次和3k次谐波投影到o1-o2平面。双Y移30°的电机的两相实变换矩阵[T]为[2]:

经过广义两轴正交变换后的定子电压方程中含有转子的旋转角 θr,需要使用旋转变换[R]消去 θr,得到静止坐标系下的模型。……
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