杜承东

(海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室，上海200129)

0 引 言

多相交流电动机用作舰船的推进电机，可以降低对功率器件的要求、减小脉动转矩、提高可靠性，因此，目前电力推进用的电机几乎都采用了多相多极的设计方案。对多相同步电动机及其调速系统进行研究，具有重大的现实意义。

多相电机中有一种结构称为多Y型结构，即电机的定子绕组由多个三相Y型绕组构成，各Y之间错开一定的角度，例如双Y移30°六相电机、四Y移15°十二相电机等。这类电机的SVPWM控制，目前普遍采用分组控制方法［1－3］，即把每套三相绕组看成一个相对独立的三相电机，这样就可对每套绕组采用传统的三相SVPWM控制方法。该方法的优点是可以方便地把三相SVPWM算法拓展到多相系统中，但是这种方法没有充分考虑到多相电机的整体性，也没有充分利用多相电机电压矢量多的优点。

本文以12相(4Y移15°)电励磁同步电动机为例，对多相同步电动机的电压矢量以及空间矢量PWM(SVPWM)方法进行了分析，提出了具有高调制范围、低开关损耗的多Y型电机的整体SVPWM控制方法，理论和仿真分析证实了该方法优点。

1 多相电机的电压矢量分析

12相4Y逆变器的拓扑结构如图1所示，其中各Y绕组的中点相互独立。

图1 4Y12相逆变器的拓扑结构

设开关函数为 S=［Sa1，Sb1，Sc1，Sa2，Sb2，Sc2，Sa3，Sb3，Sc3，Sa4，Sb4，Sc4，］，则定义 12 相逆变器/电机的电压矢量如下:

根据Sk不同的组合，经上式计算一共可以得到212=4 096个电压空间矢量，经分析这4 096个矢量一共有69种幅值，分别围绕原点沿圆周对称分布，其中幅值最大的矢量(大矢量)有24个，这24个大矢量对SVPWM控制有重要影响，其空间分布及对应的开关状态如图2所示。……