许龙飞, 马艳秋, 胡利民

(中国船舶重工集团公司 第705研究所昆明分部，云南 昆明 650101)

0 引 言

永磁同步电机(PMSM)具有控制简单、价格低廉、功率密度大等优点，在船舶动力推进、交通运输、航空航天、国防等伺服控制系统以及家用电器领域应用越来越广泛，但特有的电磁转矩脉动以及位置检测误差限制了其在高精确度位置、速度控制系统的使用。装备动力系统用PMSM及其逆变控制器属关重件，其振动噪声指标对装备质量目标的实现有较大影响。

国内外学者对如何抑制谐波电流，改善电机电流波形，抑制转矩脉动开展了大量研究工作。针对电机本体设计，抑制谐波电流的研究主要以优化电机本体设计，改善气隙磁场分布的正弦度为主[1-3]。针对逆变器开关器件的固有特性和死区时间引起的谐波电流，一般采用无死区开关控制模式[4-5]、时间补偿法和电流反馈型电压补偿法[6-7]等方法来抑制，但这些方法存在电流过零点检测不准确，导致误补偿的问题，且需要增加新的硬件，算法过于复杂，适用性差。

PMSM电流谐波分为5、7、11、13低次谐波和开关频率及其倍数次的高次谐波。对于脉冲宽度调制(PWM)斩波导致的高次电流谐波，通常采用改变逆变器拓扑、优化PWM策略、增加滤波器等方式降低逆变器输出的高次电压谐波[8]。对于水下辐射噪声来说，低频振动产生的噪声比高频振动产生的噪声传播得更远，因此，低次谐波电流的抑制更为重要。

对于低次谐波电流产生的转矩脉动，本文选择采用注入一定幅值和相位的低次谐波电流，产生谐波转矩与之抵消。……