用谐波注入抑制永磁同步电机转矩脉动.pdf

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1、第31卷第21期中国电机工程学报Vol.31No.21Jul.25,20112011年7月25日ProceedingsoftheCSEE©2011Chin.Soc.forElec.Eng.119文章编号：0258-8013(2011)21-0119-09中图分类号：TM351文献标志码：A学科分类号：470·40用谐波注入抑制永磁同步电机转矩脉动廖勇，甄帅，刘刃，姚骏(输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044)TorqueRippleSuppressionofPermanentMagnetSyn

2、chronousMotorbytheHarmonicInjectionLIAOYong,ZHENShuai,LIURen,YAOJun(StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(ChongqingUniversity),ShapingbaDistrict,Chongqing400044,China)ABSTRACT:Duetothedistortionofair-gapmagneticfield0引言andthenonlin

3、earcharacteristicsofinverter,thecurrentof永磁同步电动机(permanentmagnetpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)maycontainalargeamountofhigh-orderharmoniccurrents,resultinginthesynchronousmotor，PMSM)具有结构紧凑、功率密currentwaveformdistortionandmotorelectromagnetictorque度高、气隙磁通高以及转矩惯性比高等优点

4、，广泛ripple.Inordertosolvethisproblem,anovelharmonic应用于高精度交流伺服、电动汽车驱动、风力发电suppressionalgorithmwasproposed.Basedontheestablished等系统。电机输出转矩平滑度是衡量这些系统性能harmonicmodelofPMSM,theharmoniccomponentofmotor的重要指标，而电机电流中的高次谐波是影响电机currentwascounteractedbyinjectingharmonicvoltageduring[

5、1]输出转矩平滑度的主要因素。theoperationofPMSM.Themotorcurrentwaveformwasimprovedandthemotorharmoniccurrentandelectromagnetic造成电机电流谐波因素主要有两方面原因：torqueripplewassuppressedeffectively.Simulationand1）电机本体方面，如齿槽效应、绕组分布形式、experimentationresultsdemonstratethattheproposed磁路磁饱和效应、转子磁极结构等引起的电机

6、气隙algorithmiseffective.Thisalgorithmismoreflexibleand磁场畸变；2）逆变器方面，如开关器件的死区时adaptable,withoutinvolvinganyadditionalhardwareand[2][3-4]间、管压降等非线性特性。off-lineexperimentalmeasurement.国内外学者对如何抑制谐波电流，改善电机电KEYWORDS:harmoniccurrent;harmonicsuppression;流波形，抑制转矩脉动开展了大量研究工作。针对torquer

7、ipple;permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)电机本体设计，抑制谐波电流的研究主要以优化电摘要：气隙磁场的畸变和逆变器的非线性特性使永磁同步电机本体设计[5-7]，改善气隙磁场分布的正弦度为主。动机(permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM)电流中含针对逆变器开关器件的固有特性和死区时间引起有大量高次谐波，电流波形发生畸变，导致电机电磁转矩脉[8-10]的谐波电流，一般采用无死区开关控制模式、动。针对这一问题，提出了一种新颖的谐波抑制算法，在建[11-12][13-

8、16]时间补偿法和电流反馈型电压补偿法等立PMSM谐波数学模型的基础上，利用注入谐波电压的方式来抵消电机运行时电机电流中的谐波分量，改善电机电流方法来抑制，但这些方法存在电流过零点检测不准波形，抑制电机电流