适用于电动汽车的PMSM宽转速最优PAM控制.pdf

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1、第45卷第l2期电力电子技术Vo1．45，No．122011年12月PowerElectronicsDecember2011适用于电动汽车的PMSM宽转速最优PAM控制胡晓清，尚修香，李霞，吴国君(徐州空军学院，江苏徐州221000)摘要：脉宽调制电压型逆变器(PWM—VSI)主要用于变速永磁同步电机(PMSM)驱动中。然而，当PMSM端电压超出直流母线电压时将无法工作。这里提出一种优化的脉冲幅度调制(PAM)控制方法，利用Buck。BoostDC／DC变换器来调整逆变器直流母线电压。考虑到电动汽车上应用需求，该变换器还可实现功率的

2、双向流动。在低速范围内．该系统能减小电压指令的总谐波失真，使电枢电流波形得到改善，转速范围得到扩展。为验证所提出的方法．最后给出了实验结果。关键词：永磁同步电机；脉冲幅度调制；变换器中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1000-100X(2011)12—0078-03Wide-speed-rangeOptimalPAMControlforPMSMUsedinHEVsHUXiao—qing，SHANGXiu—xiang，LIXia，WUGuo-jun(XuzhouAirForceCollege，Xuzhou221000，Ch

3、ina)Abstract：PWMvoltagesourceinverter(PWM—VSI)isusedforthevariablespeedpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drives．However，PMSMscannotoperateatthespeedwhichthemotorterminalvoltageexceedsvoltagecon—straintimposedbytheDC—linkvoltage．Becauseofthis，thearmaturecurrentsaredi

4、stortedandthenthetorquerippleincreases．Consequently，higherDC-linkvoltageinfluencesthespeedcontrolperformanceatthelowspeedrange．Thispaperproposesanoptimalpulseamplitudemodulation(PAM)controlwhichcanadjusttheinverterDC—linkvoltagebyusingtheBuck—BoostDC／DCconverter．Furthe

5、r，consideringtheelectricalvehicleapplication，theconverterenablesbi—directionalpowerflow．Atlowspeedrange，theproposedsystemcanreducethetotalharmonicdistortion(THD)ofthevoltagecommands，andthenthearmaturecurrentswaveformswouldbeimpmved．Also，theallowablespeedrangewouldbeext

6、ended．Inordertoverifytheproposedmethod，theexperimentalresultsarepresented．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；pulseamplitudemodulation；converter1引言制性能的提高方面．将重点放在PWM—VSI的直流母线电压上的解决途径很少，而解决此问题对某近年来。随着电力电子技术的飞速发展及稀些需要电机在宽转速范围内工作的应用场合尤其土永磁体的广泛使用，变速PMSM也得到快速发具有重要意义，比如在

7、电动汽车上的应用。展。由于其能量密度高、转矩大、鲁棒性强且效率这里提出一种适用于PMSM的最优化PAM高，故被广泛用于工业领域。控制系统．该系统除了能克服上述缺点外，由于在通常．PWM—VSI主要用于变速PMSM的驱动PWM．VSI的初级回路中采用了一个双向Buck—中。然而，这种电机存在两个缺点：①PWM．VSI直BoostDC／DC变换器l引，还能实现能量的双向流动。流母线电压限制了PMSM的终端电压，从而使电这里主要研究了最优化直流母线电压指令和变换机转速也受到了限制，因为终端电压必须与电机器占空比的确定。转速同比例增长。为解

8、决此问题，有文献提出弱磁控制[卜z】或根据电机驱动条件提高PWM．VSI直流2最优化直流母线电压指令的确定母线电压的控制方法；②在低速范围内，由于电机PMSM的终端电压可表示为：=、／3／2，终端电压与直流母线电压的比值较高。PWM．