永磁同步电机svpwm弱磁过调制控制策略研究

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1、中图分类号：TM351论文编号：102870318-SX053学科分类号：080800硕士学位论文永磁同步电机SVPWM弱磁过调制控制策略研究研究生姓名盛明磊学科、专业电气工程研究方向永磁电机控制指导教师刘闯教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonSVPWMOver-modulaitonandFlux-weakening

2、ControlStrategyforPMSMAThesisinElectricalEngineeringbyShengMingleiAdvisedbyProf.LiuChuangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南

3、京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）南京航空航天大学硕士学位论文摘要永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）具有结构简单、功率密度大、效率高、运行平稳等优点，越来越多地应用在各种电气控制场合中。但是，随着工业现代化进程的加速，对PMSM控制系统的要求越来越高，已不再局限于额定工况等传统应用环境，而是

4、逐渐扩展至基速以上恒功率运行区域，过调制控制和弱磁控制是实现上述要求的有效方法。本文基于一台表贴式永磁同步电机（SPMSM），针对弱磁过调制控制策略在其控制系统中的应用及实现进行了相关研究。本文分析了PMSM的结构和运行原理，给出三相静止坐标系下电机数学模型，并结合坐标系变换原理，得到电机在dq0坐标系下的数学模型。在此基础上，本文详细分析了SVPWM弱磁过调制控制策略的原理及其研究现状，并且详细地介绍了传统的SVPWM过调制控制策略，包含传统的单模式过调制控制策略和双模式过调制控制策略，分别对其基波幅值以及谐波含量进行了分析。针对

5、传统双模式控制策略实现方式困难，单模式控制策略谐波含量大的问题，提出了一种基于逻辑判断的SVPWM过调制控制策略（SVPWMOvermodulationControlStrategybasedonlogicaljudgement，LG-SVPWM），其实现方式简单，无需计算保持角，并且谐波含量相对较小。本文对以上过调制控制策略进行了仿真和实验验证，将这三种过调制控制策略进行了对比分析，分别进行了空载和负载实验，实验结果验证了算法的可行性和理论的正确性。本文在基速以下采用最大转矩电流比控制策略，在基速以上采用负id补偿法弱磁控制策略，

6、在MATLAB/simulink分别建立其仿真模型，电机能够在弱磁区稳定运行。最后，电机空载和负载的仿真和实验结果表明，基于负id补偿法的弱磁过调制控制策略可以进一步提高直流母线电压利用率和电机的效率，拓宽了电机的调速范围。关键词：永磁同步电机，LG-SVPWM，过调制控制，最大转矩电流比，弱磁控制I永磁同步电机SVPWM弱磁过调制控制策略研究ABSTRACTPMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor)hasalargenumberofadvantasessuchassimplestructure,la

7、rgepowerdensity,highefficiency,stableoperationandhasbeenincreasinglyappliedinallkindsofelectricalcontroloccasions.However,withtheaccelerationofindustrialmodernization,moreandmorehigherrequirtmentsareputforwardforcontrolsystemsofPMSM,whicharenolongerconfinedtotraditiona

8、lapplications,suchastheratedconditionsandaregraduallyextendedtoconstantpoweroperationregionabovethebasespeed.Overmodu