开绕组永磁电机驱动系统零序电流抑制策略研究(7)——基于零矢量重新分布的120°矢量解耦/中间六边形调制零序电流抑制策略

本文主要是介绍开绕组永磁电机驱动系统零序电流抑制策略研究(7)——基于零矢量重新分布的120°矢量解耦/中间六边形调制零序电流抑制策略,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.前言

很久没有更新过开绕组电机的仿真了。在一年前发了开绕组的各种调制策略。开绕组电机最常见的两种解耦调制就是120°矢量解耦/中间六边形调制和180°矢量解耦/最大六边形调制。

我当时想的是,180°解耦调制/最大六边形调制的电压利用率最高,所以我就一直用这个调制方式。但是近年来做开绕组电机的基本都是华科的老师,而他们都采用了120°调制/中间六边形调制。

我之前是做了120°解耦调制的模型(不带零序电流抑制),现在得做一个带零序电流抑制的模型。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/659764058icon-default.png?t=N7T8https://zhuanlan.zhihu.com/p/659764058

2.参考文献及公式

传统的、不带零序电流抑制的120度解耦调制/中间六边形调制就参考我上面那篇知乎,已经给了很详细的计算方法和实施过程。

关于带零序电流抑制的120度解耦调制/中间六边形调制,可以参考这边文献。感觉这篇文献把120度解耦调制的算法说的非常清楚。

 

 

 

传统120度解耦调制中,两个逆变器产生的零序电压相互抵消,已经为0了。如果想产生需要的零序电压以抑制零序电流,那么只能调节零矢量的作用时间,来产生所需的零序电压。

因此,只需要在原来120度解耦调制的基础上,加一个调节零矢量作用时间的模块即可。

此外,控制回路需要在零序回路加一个PR调节器,这里我加的是相位补偿PR调节器。相位补偿PR调节器具体内容见我的谐波抑制策略6.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/699288152icon-default.png?t=N7T8https://zhuanlan.zhihu.com/p/699288152

3.仿真

3.1仿真参数

Ts=5e-7;%仿真步长

Tpwm=1e-4;%PWM周期,电流采样周期

Tsample=Tpwm/1;%采样时间

Tspeed=1e-4;%速度计算周期

flux=0.1688;%永磁体基波磁链

flux_three=0.0075;%永磁体三次谐波磁链

J=2e-3;%转动惯量

B=2e-3;%阻尼系数

Rs=1;%定子电阻

Ls=8.5e-3;%d-q电感,采用隐极/表贴的,所以二者相等

L0=3e-3;%零序电感

Vdc=250;%直流母线电压

Pn=4;%极对数

iqmax=25;

Tdead = 0e-6;%死区时间

n_init = 1000;%初始转速

fc_lpf = 500;%转速计算的低通滤波器截止频率

%转速环PI参数

Kpw=0.25;

Kiw=50;

%电流环PI参数

wc=500*2*pi

kpq=wc*Ls;

kpd=wc*Ls;

kiq=wc*Rs;

kid=wc*Rs;

%零序电流环-PR调节器参数

Kp=5;%比例(P)增益

Kr=500;%谐振(R)增益

wc=10;%PR调节器带宽

Enable = 1;%1代表开启1.5拍延时补偿

3.2有无零序电流抑制的对比

120度解耦调制/中间六边形调制(无零序电流抑制)

120度解耦调制/中间六边形调制(有零序电流抑制)

3.3 中间六边形调制和最大六边形调制的对比

120度解耦调制/中间六边形调制

180度解耦调制/最大六边形调制

从整体来看,二者的波形都差不多,没多大区别。

我把两种调制策略的PWM占空比都拉出来对比了(PWM占空比的输出范围是0-1)。发现空载时,180度解耦调制的占空比明显更小,这确实说明180度解耦调制具有更大的电压利用率。但是在电机加了负载知乎,两种调制策略的占空比峰值都差不多。

接着我对比的各工况下的,两种调制策略的THD。结果也是差不多的,两种调制策略的THD相差不超过0.1%。

4.总结

上述仿真验证了120度解耦调制/中间六边形调制(基于零矢量重新分布)的有效性,有效抑制了开绕组PMSM的零序电流。

也同时说明了180度解耦调制/最大六边形调制,具有更高的电压利用率(空载)。

这个模型虽然跟我的180度解耦调制效果差不多,但是搭了这个模型,可以方便我后续和华科论文进行对比。

这篇关于开绕组永磁电机驱动系统零序电流抑制策略研究(7)——基于零矢量重新分布的120°矢量解耦/中间六边形调制零序电流抑制策略的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1132611

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