基于無速度傳感器和兩級(jí)橋式逆變器的雙三相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、多相系統(tǒng)較傳統(tǒng)的三相系統(tǒng)具有優(yōu)勢，本文的雙三相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)是一種典型的多相系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)的雙三相感應(yīng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)拓?fù)浯蠖紴閱渭?jí)橋式結(jié)構(gòu)，在電源輸入功率一定的情況下，采用單級(jí)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞拇蠊β识嘞嘞到y(tǒng)會(huì)造成電源輸入端大電流。
　　本文提出基于兩級(jí)串聯(lián)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞碾p三相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)，繼承了傳統(tǒng)多相系統(tǒng)優(yōu)勢，在電源功率一定的情況下，相較于單級(jí)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)潆m然采用兩級(jí)串聯(lián)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞拇蠊β孰p三相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)需要電源輸入端提

2、供更高的電壓，但電源輸入端的電流會(huì)更小。所以該控制系統(tǒng)在某些對(duì)電源輸入端電流幅值有限制的場合可以推廣應(yīng)用。
　　本文針對(duì)兩對(duì)極雙三相感應(yīng)電機(jī)，主要研究了基于兩級(jí)串聯(lián)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)湎碌男滦涂刂撇呗?。在產(chǎn)生脈寬調(diào)制波(PWM)方式上，把一種三相感應(yīng)電機(jī)的NovelSVPWM發(fā)波方式通過雙CLARK變換推廣到雙三相感應(yīng)電機(jī)上，由于NovelSVPWM編程較傳統(tǒng)SVPWM波更為方便且代碼更少，但控制效果與傳統(tǒng)SVPWM相似，所以簡化了程序的

3、繁瑣程度。在開環(huán)控制方式上，在矢量控制的基礎(chǔ)上，通過給定dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的q軸電壓值Uq，作為合成電壓矢量U的值對(duì)雙三相感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行開環(huán)控制。在閉環(huán)控制方式上，在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，合理利用坐標(biāo)變換中幅值變換，使六相合成矢量的幅值與兩套三相合成矢量的幅值相同，僅在相位上有些許的差別，可以用相位補(bǔ)償進(jìn)行彌補(bǔ)，簡化了控制系統(tǒng)。在經(jīng)過理論分析、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，證明了該種方法的可行性，該算法在保證控制效果的同時(shí)減小了控制

4、的復(fù)雜度。
　　針對(duì)某些速度傳感器很難推廣的場合，采用模型參考自適應(yīng)(MRAS)法通過采集每相電機(jī)定子側(cè)相電流來對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)并作為閉環(huán)控制的速度反饋，并對(duì)MRAS算法做出兩點(diǎn)改進(jìn):在可調(diào)模型中加入轉(zhuǎn)速估計(jì)補(bǔ)償系數(shù)和在MRAS算法中使用相對(duì)于控制系統(tǒng)獨(dú)立的一套電機(jī)參數(shù)。
　　本文在Matlab/Simulink中建立新型控制策略的仿真模型，分別針對(duì)基于兩級(jí)串聯(lián)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞碾p三相感應(yīng)電機(jī)的開環(huán)、閉環(huán)和改進(jìn)后的MRAS

5、算法做出仿真驗(yàn)證。
　　在搭建的以DSP和FPGA為主控芯片的系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行編程，在實(shí)際的控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)上述理論的應(yīng)用。為了說明算法的有效性及可行性，與另外兩種結(jié)構(gòu)的電機(jī)（定子繞組Y型接法的三相感應(yīng)電機(jī)與基于兩級(jí)串聯(lián)H橋驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞碾p三相感應(yīng)電機(jī)）共同做出帶載實(shí)驗(yàn)，但是在做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)Y型接法的三相感應(yīng)電機(jī)和基于兩級(jí)串聯(lián)橋式驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞碾p三相感應(yīng)電機(jī)的帶載能力較弱，在分析算法和基于兩級(jí)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞碾p三相感應(yīng)電機(jī)和Y型三相感應(yīng)電機(jī)的