六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和電力電子器件的發(fā)展，六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)憑借其自身的各種優(yōu)點(diǎn)，在大功率控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于六相感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較低，并且在運(yùn)行的過程中可靠性很高，因此多用于工礦等行業(yè)。本文深入研究了六相感應(yīng)電機(jī)的SVPWM控制策略，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)三次諧波的注入，最后設(shè)計(jì)六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)。
　　首先，本文對(duì)六相感應(yīng)電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要介紹，并且在該繞組結(jié)構(gòu)下建立六相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步推導(dǎo)出六相感應(yīng)電機(jī)

2、的磁鏈方程、電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程。通過對(duì)六相感應(yīng)電機(jī)空間解耦技術(shù)的研究，利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)六相感應(yīng)電機(jī)的SVPWM控制。通過對(duì)單相感應(yīng)電機(jī)SVPWM控制技術(shù)的研究，結(jié)合六相感應(yīng)電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提出一種新穎的六相感應(yīng)電機(jī)SVPWM控制策略。在MATLAB中搭建六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)所提出的算法進(jìn)行初步仿真。
　　其次，從六相感應(yīng)電機(jī)內(nèi)部繞組產(chǎn)生的磁勢入手，研究六相感應(yīng)電機(jī)諧波與磁勢的關(guān)系。通過對(duì)六相感應(yīng)

3、電機(jī)三次諧波電壓注入的研究，證明注入三次諧波可以提高直流母線的電壓利用率。根據(jù)所提出的六相感應(yīng)電機(jī)SVPWM控制策略，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)六相感應(yīng)電機(jī)三次諧波注入的研究。
　　根據(jù)項(xiàng)目的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)的各部分硬件電路，并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本控制系統(tǒng)主要包括逆變模塊、檢測模塊、控制模塊三個(gè)部分。逆變模塊是完成弱電控制強(qiáng)電的主要部分，包括逆變器拓?fù)洹Ⅱ?qū)動(dòng)電路和配套的多路輸出隔離電源。檢測模塊是對(duì)電機(jī)運(yùn)行中各個(gè)參數(shù)的檢測部分

4、，包括六相感應(yīng)電機(jī)輸出相電流的檢測和直流母線電壓檢測，以及對(duì)電機(jī)速度的編碼器檢測電路。控制系統(tǒng)板是完成整個(gè)控制的核心，本控制系統(tǒng)中的控制芯片為DSP和FPGA，其中DSP主要進(jìn)行SVPWM算法的計(jì)算和各參數(shù)的檢測，F(xiàn)PGA主要完成SVPWM波形的產(chǎn)生。此外，控制系統(tǒng)板中還包括通訊電路以及用于對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的控制面板。
　　最后，本文對(duì)所設(shè)計(jì)的各部分電路進(jìn)行調(diào)試，分別對(duì)多路輸出隔離電源、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、電流電壓檢測電路進(jìn)行

5、相關(guān)性能的測試，并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組裝。根據(jù)對(duì)六相感應(yīng)電機(jī)SVPWM控制策略的研究，列寫其程序?qū)崿F(xiàn)的框圖，并根據(jù)程序框圖進(jìn)行相關(guān)程序的編寫。利用搭建好的六相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)本文所提出的控制策略進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)基于空間解耦的六相感應(yīng)電機(jī)SVPWM控制策略和本文所提出的一種新穎的六相感應(yīng)電機(jī)控制策略分別進(jìn)行測試，并將兩種結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。對(duì)六相感應(yīng)電機(jī)分別注入10％和20％比例的三次諧波，通過對(duì)輸出電流和諧波含量的檢測，分析其相互之間的關(guān)