矢量控制永磁同步电动机的转矩脉动分析

《矢量控制永磁同步电动机的转矩脉动分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2007年2月电工技术学报Vol.22No.2第22卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2007矢量控制永磁同步电动机的转矩脉动分析1,21吴茂刚赵荣祥（1.浙江大学电气工程学院杭州3100272.杭州电子科技大学自动化研究所杭州310018）摘要研究了空间矢量脉宽调制(SVPWM)和死区效应引起的永磁同步电动机转矩脉动，推导出SVPWM引起的电流波动量和偏差磁链矢量的计算公式，分析了死区设置引起的误差电压矢量及其所产生的死区效应，计算出误差电压矢量的幅值及其与三相电流极性的对应关系。通过仿真实例证实了两种转

2、矩脉动的产生，实验结果表明可以根据误差电压矢量的特性，通过补偿的方法消除死区效应。关键词：空间矢量脉宽调制死区效应转矩脉动永磁同步电动机中图分类号：TM921.2AnalysisofTorqueRipplesofVector-ControlledPermanentMagnetSynchronousMotors1,21WuMaogangZhaoRongxiang（1.ZhejiangUniversityHangzhou310027China2.HangzhouDianziUniversityHangzhou310018China）AbstractTorquerippleso

3、fpermanentmagnetsynchronousmotorcausedbyspacevectorpulsewidthmodulationanddead-timeeffectsareanalyzed，calculationformulasofcurrentripplequantityanderrorfluxlinkagevectorcausedbySVPWMarededuced，anderrorvoltagevectoranddead-timeeffectscausedbydead-timeareanalyzed.Amplitudeoferrorvoltagevect

4、oriscalculatedanditsphaseanglecorrespondingto3-phasecurrentpolaritiesisexpressed．Thetwotorqueripplesarevalidatedbysimulationexample.Experimentalresultsshowthatdead-timeeffectscanbeeliminatedbycompensationaccordingtoerrorvoltagecharacteristic．Keywords：Spacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)

5、,dead-timeeffects,torqueripple,permanentmagnetsynchronousmotor纹波转矩，并指明了齿槽转矩的生成和性质。文献[3]1引言采用了交互学习控制方法来削弱因非正弦气隙磁密永磁同步电动机（PMSM）具有工作可靠、可控分布、电流测量误差和气隙磁阻变化引起的寄生转性好、效率高、功率因数高等优点，在中小容量交矩脉动。与以上文献出发点不同，本文从逆变器方流伺服系统中得到广泛应用。为产生恒定的电磁转面，详细分析SVPWM和死区效应引起的PMSM转矩，PMSM的反电动势和由逆变器供给定子的相电矩脉动，两种脉动具有不同的性质，SVPW

6、M引起的流都必须是正弦的，但实际上，由于转子永磁体形脉动是固有的，脉动量与载波周期等因素有关，而状的原因和定子齿槽的存在，反电动势不可能是正死区效应引起的脉动则可以通过对误差电压矢量的弦的，同时，PWM逆变器调制出的方波电压也会产补偿来消除，仿真和实验结果表明了分析的正确性。生定子相电流谐波，反电动势的非正弦化和定子相2SVPWM逆变器引起的PMSM转矩脉[1]电流谐波导致了电机电磁转矩的脉动。动分析文献[2]推导了电流谐波和反电动势谐波产生的2.1SVPWM产生的电流波动及偏差磁链SVPWM将逆变器和PMSM视为一体，以产生收稿日期2005-08-12改稿日期2006-

7、04-1810电工技术学报2007年2月电枢绕组正弦波电流为目的，用六个有效开关工作用，可忽略定子电阻压降，又因T4/2时间足够短，模式和一个零开关工作模式产生的实际磁链逼近基可将式(1)另写为准圆磁链，在每个调制周期内，根据电压矢量平均2()UE−Tdca4值等效原则用两个相邻工作电压矢量的线性组合来∆ia(V4)=3(2)2Laσ合成给定电压矢量，这种电压矢量的分断逼近产生在V6作用下，由图2b知相绕组端电压van=Udc/3，了电流谐波和转矩脉动。在假定反电动势正弦和不得在T6/2时间内电流变化量∆ia(V6)表达式为计