于慎波，薛镜武，夏鹏澎，赵海宁

（沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870）

1 前言

永磁同步电机（PMSM)具有体积小、效率高、转矩输出比高以及功率密度高的特点，普遍应用于各个领域中。在电机高速运行中，齿槽效应、绕组分布形式、电机本体气隙磁场畸变使得电机相电流中存在大量的高次谐波。死区时间[1]，开关管压降等都会引起的逆变器的非线性[2]，也会恶化电流波形，使其畸变率增大，并产生转矩脉动和振动噪声，影响电机运行的平稳性[3]。因此可从两个方面减小电机的波动和振动：一是对电机的本体优化设计，另一个是控制策略方面。在对电机本体优化设计时需要过多的电机本体参数；但从控制策略方面入手可以不考虑过多的电机参数来达到优化的目的。

2017年美国学者Ali Najmabadi等人重点研究了6阶转矩脉动的消除方法，并分析注入电流灵敏度[4]。文献[5-7]得出反电势谐波分布的特点并且计算出三次谐波电流的最佳注入率。文献[8]利用脉宽调制算法，使其可以拓展应用到更高相数的电机中，设计了新的SVPWM 方法，初步进行高次谐波的注入。文献[9]提出一种注入一系列分段谐波电流的控制策略，有效减小电机的转矩和磁链脉动。在文献[10-11]中，采用向初始矩形参考电流中注入多次谐波分量，使之生成相应的额外转矩，来补充或消除原参考电流产生的转矩脉动的方法，进而控制了电机的输出转矩。

采用PI控制器进行基于高次电流谐波的反馈注入，建立高次PMSM谐波模型，在Simulink中对电机转矩波动追踪高次谐波电流反馈环，进行高次谐波的提取与注入过程。……