双三相永磁同步电机直接转矩控制的研究

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1、学校代码10459学号或申请号201212182074密级硕士学位论文双三相永磁同步电机直接转矩控制的研究作者姓名：马玉凤导师姓名：辛小南学科门类：工学专业名称：电机与电器培养院系：电气工程学院完成时间：2015年5月Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyofDirectTorqueControlforDualThree-PhasePermanentMagnetSynchronousMotorByYufengMaSupervisor:Prof.Xiaonan

2、XinElectricMachinesandElectricApparatusSchoolofElectricalEngineeringMay,2015原创性声明本人郑重声明；所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：1孓、凡曰期年6月芩曰学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的实物作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文

3、的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者名三^B期:年《月今曰摘要摘要多相永磁同步电机调速系统相比传统的三相电机变频调速系统，具有对供电电源电压要求低、输出功率大、可靠性高等很多优点，这使其在工业、军事等众多领域拥有广阔的应用前景，并成为电气传动领域研究的重

4、点。直接转矩控制是区别于之前的磁场定向控制而被广大学者所一致认可的另一交流驱动控制方法，其实现结构简单，响应快速，拥有较高的动静态性能，但转矩和磁链脉动较为严重。针对这个问题，本文以双三相永磁同步电动机作为研究对象，将基于空间矢量脉宽调制的直接转矩控制策略引入到系统中，并对其展开了深入的仿真研究。论文首先对双三相永磁同步电机的结构、特点、数学模型以及坐标变换理论作了简要介绍。之后详细地分析了双三相永磁同步电机基于磁链—滞环直接转矩控制系统的基本原理及其实现方法。在MATLAB/Simulink中搭建了双三相永磁同步电机基于磁链—滞环控制的直接转矩控制系统仿真模型，得到了

5、与理论分析相符的仿真波形，验证了直接转矩控制策略应用于双三相永磁同步电机控制系统的有效性，以及存在转矩和磁链脉动的缺陷。针对基于“Bang-Bang”磁链滞环控制的传统直接转矩控制策略存在的转矩脉动较大的缺点，本文将一种新型的基于零序电压平衡矢量的空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法，引入到双三相永磁同步电机的直接转矩控制系统，取代原系统中的滞环比较器和开关矢量表模块。通过仿真分析，表明基于SVPWM的直接转矩控制系统既保持了传统直接转矩控制策略响应的快速性，也在一定程度使电机的电磁转矩和定子磁链的脉动有所减小，提高了系统的动、静态性能。关键词：双三相永磁同步电机；数学模

6、型；直接转矩控制；空间矢量脉宽调制IAbstractAbstractComparedwiththeconventionalthree-phasemotorvariablefrequencyandvariablespeedsystem,multi-phasepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)systemhastheadvantagesoflargepoweroutputwithlowvoltage,andhighreliability,whichmakeithaveabroadapplicationprospectinindustr

7、ial,militaryetc.,andgetahighdegreeofattentionintheelectricdrivefields.DirectTorqueControl(DTC)hasbecomeanotheracceptedadvancedcontrolmethodafterFieldOrientedControl(FOC)duetoitscompactsystemstructure,quickresponse,andgooddynamicandstaticbehaviors,butfordualthree-phasePMSM