沈 洁, 陈志辉, 段津津, 苏有成

(南京航空航天大学 自动化学院,江苏 南京 211100)

0 引 言

横向磁通永磁电机(TFPMM)是20世纪80年代由德国的Weh教授提出的新型永磁电机结构形式[1],具有转矩密度大的优点，适用于低速大转矩电驱动领域。但是，由于电机本体结构复杂，存在漏磁通大、齿槽转矩大、磁链波形畸变等问题。为了提高电机控制系统的性能，需要改善电机控制方法来改善磁链波形，抑制转矩脉动。直接转矩控制(DTC)对电机参数依赖性小，转矩响应快，较早便应用于横向磁通电机控制[2-4]。传统的DTC采用滞环结构，控制系统转矩脉动大，电流谐波大，开关频率不固定，针对这些问题，专家提出了各种改进方案。文献[5-7]分析了由于电压空间矢量的非连续性导致电机转矩脉动，提出细化磁链扇区，将原始的六扇区增加到十二扇区，并增加基本电压矢量的个数。试验验证增加磁链扇区能有效减小转矩脉动，改善磁链波形，但是合成电压矢量的方法复杂。文献[8]提出利用三电平逆变器代替传统两电平逆变器，在空间生成19个基本电压矢量，并提出新的电压矢量合成方法，在空间上合成12个均匀分布、幅值相等的电压矢量。逆变器直流侧电压利用率高，缺点是控制器成本高。文献[9-11]将电压矢量调制技术应用到DTC系统中，给定电压矢量更精确，经验证转矩脉动和电流谐波得到有效抑制，磁链控制更准确。以上方法从DTC策略的改进上来减小转矩脉动，但对于电机本体结构原因带来的齿槽转矩脉动或是因逆变器非线性带来的电磁转矩脉动则无法抑制。……