6相感应电机内模矢量控制系统研究

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.2电气传动2016年第46卷第2期6相感应电机的内模矢量控制系统研究鲍宇，耿乙文（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008）摘要：针对矢量系统中电流环PI控制器的设计依赖电机参数的问题，提出了一种基于内模思想的6相感应电机新型矢量控制方案。通过分析6相感应电机的数学模型来设计电流内环内模控制器，取代传统的PI控制器，从而提高系统的鲁棒性和降低控制器参数调节难度。同时考虑到多相电机定子电流谐波较大的问题，利用空间矢量解耦合成虚拟电压矢量

2、进行电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）。实验结果表明，该控制策略下电机的转速响应快，转矩脉动小，定子电流谐波含量少，能够满足调速系统的性能要求。关键词：6相感应电机；矢量控制；内模控制；虚拟电压矢量中图分类号：TM346文献标识码：AStudyonVectorControlforSix-phaseInductionMotorBasedonInternalModelBAOYu，GENGYiwen（SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUni

3、versityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China）Abstract:AimingattheproblemofPIregulatorbeingsensitivetoparameters，avectorcontrolmethodforsixphaseinductionmotorbasedoninternalmodelwasproposed.Inordertoimprovethesystemrobustnessandsimplifyparam

4、eteradjustmentprocess，internalmodelcontrollerweredesignedbasedonmotormodeltoreplacePIcontrollerintheinnercurrent-loop.SVPWMwasrealizedbyvirtualvoltagevectorforreducingstatorcurrentharmonicinmulti-phasemotor.Theexperimentalresultsdemonstratethat，byusin

5、gthiscontrolstrategy，themotorspeedresponseisrapid，torquerippleandstatorcurrentharmonicsaresmall，whichisabletosatisfytheperformancerequirementsofthesystem.Keywords:six-phaseinductionmotor；vectorcontrol；internalmodelcontrol（IMC）；virtualvoltagevector相较于三

6、相调速系统，多相调速系统具有可响，降低系统动态性能，因此常采用电压前馈策［1-2］靠性高、转矩脉动小、动静态性能好的优势。略消除两轴电流的耦合。并且多相调速系统可通过调整控制策略，在缺相传统的PI调节器需要对比例系数和积分系［3］情况下降载继续运行。因此，在船舶推进、电动数2个参数进行设计，计算和调节较为复杂并依汽车、海上风力发电等大功率、高可靠性要求的赖电机参数，当系统外部发生扰动时，抗干扰能［4］场合，多相系统的应用日趋广泛。力较差。内模控制（IMC）方法最先由Garcia和矢量控制的目标是通

7、过坐标变换将转矩电Morari提出，对干扰抑制具有结构上的优势，更［8-9］流和磁链电流分离，使交流电机能够像独立励磁容易保证控制系统的稳定性。［5-6］直流电机一样控制。控制结构一般为双闭环因此，本文基于内模原理设计了电流环内模PI控制，其中电流环为内环。在同步旋转坐标系控制器取代传统的PI控制器，并应用到6相感应下，电机定子电压由电阻压降、耦合电压、反电势电机矢量控制系统中。该控制器仅有1个参数需［7］构成。由于耦合电压项的存在，当其中一轴上要设计并与模型参数无关。并且，在内模控制器电流给定发

8、生变化时，另一轴上电流会受其影中通过添加低通滤波器进一步增强系统的鲁棒作者简介：鲍宇（1990-），男，硕士研究生，Email：61387881@qq.com3电气传动2016年第46卷第2期鲍宇，等：6相感应电机的内模矢量控制系统研究性，使其能够克服噪声和模型失配带来的影响，ìTu=TRT-1Ti+p(TLT-1Ti+TLT-1Ti)6s6s66s6ss66s6sr66r适合工程应用。í-1-1-1îT6ur=T6RrT6T6ir+p(T6LrsT6T6is+T6LrrT6T6i