基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的建模与仿真.pdf

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1、通馋电淙术2014年5月25日第31卷第3期TelecomPowerTechnologyMay25，2014，Vo1．31No．3文章编号：1{)09—3664(2014)03—0025—02≤尊基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的建模与仿真史晓永，王步来，陈雪琴，高响(上海海事大学，上海201306)摘要：文章介绍了永磁同步电机直接转矩控制的原理，分析了传统直接转矩控制系统转矩脉动的缺点，并且将空间矢量脉宽调制技术引入永磁同步电机的直接转矩控制系统中，利用空间矢量的调制过程，可在相同的系统硬件条件

2、下得到更多的、连续的电压空间矢量，进而得到对电机更准确的控制。仿真结果表明，该方案既保持了直接转矩控制快速动态响应，又减小了电机转矩的脉动。关键词：永磁同步电机；直接转矩；转矩脉动；空间矢量脉宽调制中图分类号：TM351文献标识码：AModelingandSimulationofPMSMDirectTorqueControlSystembasedontheSVPWMSHIXiao-yong，WANGBu-lai，CHENXue-qin，GAOXiang(ShanghaiMaritimeUniversity，S

3、hanghai201306，China)Abstract：Thispaperintroducestheprincipleofdirecttorquecontro1ofpermanentmagnetsynchronousmotor，dis—cussedthedisadvantagesofthetorquerippleoftraditionaldirecttorguecontrolsystem，andintroducesthespacevectorpulsewidthmodulationtechniqueinto

4、thedirecttorquecontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotor．Underthesamehardwareconditions，thesystemcanobtainmorecontinuousvoltagespacevectorbytakingadvantageofSVPWM．Thesimulationresultsshowtheprogramnotonlykeepthedirecttorquecontro1fastdynamicresponse，bu

5、talsoreducethemotortorqueripple．Keywords：PMSM；directtorque；torqueripple；SVPWM制定子磁链幅值保持恒定，改变定子磁链的旋转速度和1直接转矩控制的基本思想方向来瞬时调整转矩角，就能够实现电磁转矩的动态对电机的统一转矩公式进行推导，可得永磁同步控制，这也是直接转矩控制的基本思想。电机在M-T坐标系中的转矩方程为：2基于SVPWM的直接转矩控制系统Te一PI，lisw(1)基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系式中，P为电机的极对数；lI

6、为定子磁链的幅值；i统框图如图1所示，其中参考电压空间矢量U估计器为定子电流在T轴的分量。此式表明如果保持定子磁和SVPWM单元替代了传统控制方式中的定子磁链、链幅Il恒定，则永磁同步电机的电磁转矩与M-电磁转矩滞环控制环节和开关表。T坐标系中定子电流在丁轴上的分量成正比。对于隐极式PMSM，定子电感有La=L=L。的关系，则M-T坐标系中的定子磁链可以表示为一号去『{IIsina(2)由于永磁同步电机转子磁链的幅值可视为常数，根据式(2)可知，若保持定子磁链幅值恒定，则电机的转矩因转矩角的变化而变化，即永磁

7、同步电机的电磁转矩与sina成正比。因为电机的机械时间常数远大图1基于SVPWlVl的PMSMDTC系统结构框图于电机的电气时间常数，即电机定子磁链的旋转速度相图1中，lJ为定子磁链参考幅值，为定子磁对转子旋转速度而言更容易改变，所以转矩角的改变可链矢量估计值，y为的位置角，dTe表示参考转矩以通过改变定子磁链的旋转速度和方向实现。综上所和估计转矩之差，从转矩和转矩角之间述，永磁同步电机直接转矩控制的理论基础为：通过控的关系可知，d8和dT之间的关系可由一个PI调节器的输出与输入关系得到。参考电压空间矢量U由

8、收稿日期：2014-02—17U估计器得到，其两个分量【，和U作为SVPWM作者简介：史晓永(1987一)，男，江苏淮安人，上海海事大学硕士研究生，主要研究方向：电机及其控制。单元的输入。·，·通镶电．潦技】

9、：2014年5月25日第31卷第3期TeleeomPowerTechnologyMay25，2014，Vo1．31No．32．1U。估计单元对合成该参考空间电压矢量进行调制，将调制中生成通过对