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1、基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制第41卷第7期2007年7月浙Journal江大学(工学版)ofZh@angUniversity(EngineeringScience)V01.41NO.7Ju1.2007基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制孙丹,贺益康,何宗元(浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027)摘要:提出一种具有容错能力的最小开关逆变器,对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时
2、,此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型,提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSMDTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明,基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后,可持续稳定运行,并保持了良好的动态性能关键词:直接转矩控制;永磁同步电机;容错;逆变器中图分类号:TM302;TM351文献标识码:A文章编号:1008—973X(2007)07—1101一O6Faultt
3、olerantinverterbaseddirecttorquecontrolforpermanentmagnetsynchronousmotorSUNDan,HEYi—kang,HEZong—yuan(CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Afaulttolerantinverterwithminimum—switchbasedpermanentmagnetsynchronousmoto
4、r(PMSM)directtorquecontrol(DTC)drivesystemwasinvestigated.Thefaulttolerantinverter,whichwasusedtoreplacethestandard6-switch3-phaseinverterinthenormalPMSMDTCdrivesystem,canbereconfiguredtotwo4-switchinverterswheninverterfaultsormotorfaultsoccurred.Modellingo
5、fthepost—fault4-switchinverterswasanalyzed,andamodifiedDTCstrategybasedonthesetwopost—fault4switchinverterswasproposedforthedisturbance—freeoperationofthePMSMdrive.TheproposedPMSMDTCsystemwassimulatedunderbothnormalandfaultyconditions,andsimulationandexperi
6、mentalresuitsverifiedthatthemodifiedPMSMDTCdrivesystemcanoperatestablyandcontinuouslywithacceptablesteadystateperformanceandexcellentdynamicperformanceevenunderfaultsKeywords:directtorquecontrol(DTC);permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM);faulttolerant;inver
7、ter永磁同步电机(permanentmagnetsynchro一本体以及逆变器的故障均很敏感.如果没有预先设nousmotor,PMSM)直接转矩控制(directtorquecontrol,DTC)系统因其优异的动态性能,简单的实现方式以及永磁电机的高转矩/电流比,高功率因数置的保护措施或容错策略,故障的发生将会导致系统丧失正常的运行能力,甚至导致系统崩溃.这在电力机车,舰船驱动,军事装备等一些需要连续运行的等性能而具有广泛的应用前景.PMSMDTC系重要应用场合,可能会导致灾难性的后果.统通常采用电压源
8、型逆变器供电,因此系统对电机为了保障PMSMDTC系统能安全,连续运行,收稿日期:2006—02—06.浙江大学I工学版)网址:www.journals.zju.edu.cn/eng基金项目:国家自然科学基金资助项目(50507017)作者简介:孙丹(1975一),女,辽宁海城人,博士,讲师,从事电机及其控制,电力电子技术应用研究.E—mail:sundan@zju.edu.cn浙江大学(工学版)第
