无刷直流电动机直接自控制低速性能的改进设计“BOBapp”

本文摘要：0章节 必要转矩掌控和必要自掌控最初都是针对异步电机明确提出来的，必要转矩掌控的定子磁链轨迹为圆形，必要自掌控的定子磁链轨迹为六边形，两种掌控方法的原理都是通过排序的方法来自由选择拟合电压空间矢量，从而构建转矩和定子磁链的必要掌控。目前，两种方案皆获得了一定的发展与应用于，在中小功率场合圆形方案应用于较多，而六边形方案目前主要应用于电力机车驱动。

0章节　　必要转矩掌控和必要自掌控最初都是针对异步电机明确提出来的，必要转矩掌控的定子磁链轨迹为圆形，必要自掌控的定子磁链轨迹为六边形，两种掌控方法的原理都是通过排序的方法来自由选择拟合电压空间矢量，从而构建转矩和定子磁链的必要掌控。目前，两种方案皆获得了一定的发展与应用于，在中小功率场合圆形方案应用于较多，而六边形方案目前主要应用于电力机车驱动。　　1997年，必要转矩掌控首次应用于正弦交流永磁实时电动机PMSM［1］，必要转矩掌控在无刷直流电机上的应用于研究经常出现于2005年［2］，在此基础上，文献［3］明确提出了无刷直流电动机必要自掌控，使无刷直流电动机工作在三三导通模式，在任一时刻三相同时导通，防止了变频器比较定子磁链的影响，在六边形每个区段上只用于两种电压状态：运动矢量和零矢量。

　　运动矢量使定子磁链运动，零矢量使定子磁链暂停，通过定子磁链的走走停停，超过了调压和转矩调节的目的。在扭矩较高的情况下，定子电阻压降对定子磁链的影响较小，所以在每个区段上用于一个运动电压矢量可以已完成无刷直流电动机的必要自掌控。

　　但在短距离时，定子电阻压降的影响无法被非常简单地忽视，不受其影响，定子磁链波形再次发生畸变，扭矩就越较低，畸变就越相当严重，电机运营性能上升得越明显，甚至无法长时间运营。　　针对这一问题，本文明确提出一种短距离时对定子磁链补偿的方法，在六边形轨迹每个区段上用于三个运动矢量和零矢量展开磁链和转矩的协调控制，以此来提升无刷直流电动机必要自掌控的短距离性能，从而不断扩大调压范围。实验结果证明本文方法是有效地的。

　　1无刷直流电动机必要自掌控原理　　必要自掌控基本结构如图1右图，其中AMM为电机数学模型，UCT为坐标变换单元，DMC为磁链自掌控单元，ASS为电源信号自由选择单元，AZS为零状态自由选择单元，ATR为转矩调节器。理想情况下定子磁链的轨迹为于是以六边形，如图2右图，鬃茁a、鬃茁b、鬃茁c分别为定子磁链在茁a、茁b、茁c轴上的投影，定子磁链的幅值是变化的，但在六边形的每一个区段上，定子磁链向该区段轨迹垂直平分线上的投影是一个恒定不变量。在必要自掌控中，将六边形轨迹的内切圆半径以定　　义为等价磁链鬃*s，即六边形中心到六个区段轨迹中点的垂线宽。

将鬃茁a、鬃茁b、鬃茁c分别与鬃*s较为，这一过程由DMC已完成，较为的结果用来要求逆变器六个功率管的电源状态。　　　　ATR输出为实际转矩T（t）与转矩等价T*之劣派驻T，输入ST。

Sz有0或1两个给定，其起到是使得逆变器电源次数最多。当ST为0时，三个电源变量Sa、Sb、Sc的值都是Sz，此时用于的是电压零矢量，定子磁链惯性，转矩随之上升。当ST为1时，自由选择电压运动矢量，DMC的输入要求在六个运动矢量中用于哪一个。

以上调节过程与扭矩、逆变器直流环节电压牵涉到。　　总之，ATR的起到是要求系统用于零矢量还是运动矢量，DMC的起到是要求系统用于哪一个运动矢量，AZS的起到是增加逆变器电源次数以减少开关损耗。

　　无刷直流电动机最少见的导通方式是根据转子方位启动时导通两互为，但由于变频器相电压是浮动变化的，不会为电压空间矢量计算出来和磁链计算出来带给艰难，所以，文献［3］自由选择了无刷直流电动机另一种少见的三相导通方式。理论离任一时刻三相同时导通，就不不存在变频器互为，间隔60毅电角度换互为一次，刚好对应必要自掌控六边形轨迹的一个区段。据此建构的无刷直流电动机必要自控制系统构成闻图3，其中AIM为逆变器模型，用来计算出来相电压，UCM为相电压原线电压切换模型，ICM为相电流原线电流切换模型。

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