一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法-东北大学.PDF

第３５卷第１期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１ ２０１４年 １月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｊａｎ．　２０１４ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．０１．００４ 一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法 刘　岩，王　旭，邢　岩，杨　丹 （东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：针对无刷双馈电机直接转矩控制算法转矩脉动和磁链脉动大的问题，基于固定合成矢量方法提 出了一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法，增加了空间电压矢量的可选择性，使得磁链脉动和 转矩脉动控制在较小的范围内．在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件平台上搭建了无刷双馈电机三电平直接转矩控制算 法模型，并对改进式三电平直接转矩算法进行了验证．实验结果表明，该算法有效地减小了磁链脉动和转矩脉 动，获得了更好的磁链轨迹和转矩波形，电机转速更加稳定，同时保持直接转矩控制算法转矩响应速度快的优 点，提高了控制系统的鲁棒性和动态性能． 关　键　词：无刷双馈电机；直接转矩控制；三电平逆变器；固定合成矢量；转矩脉动；磁链脉动 中图分类号：ＴＰ０２８８　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１４）０１－００１５－０５ ＡｎＩｍｐｒｏｖｅｄＴｈｒｅｅＬｅｖｅｌＤｉｒｅｃｔＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｏｆ ＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤｏｕｂｌｙＦｅｄＭａｃｈｉｎｅ ＬＩＵＹａｎ，ＷＡＮＧＸｕ，ＸＩＮＧＹａｎ，ＹＡＮＧＤａｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＬＩＵＹａｎ，Ｅｍａｉｌ：ｌｙｆｘ０４１８＠１２６．ｃｏｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈｉｇｈａｍｐｌｉｔｕｄｅｒｉｐｐｌｅｓｏｆｓｔａｔｏｒｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅａｎｄｔｏｒｑｕｅｉｎｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＴＣ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｂｒｕｓｈｌｅｓｓｄｏｕｂｌｅｆｅｄｍａｃｈｉｎｅ （ＢＤＦＭ），ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｂｒｕｓｈｌｅｓｓｄｏｕｂｌｙｆｅｄｍａｃｈｉｎｅｓ ｂａｓｅｄｏｎｆｉｘｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｖｅｃｔｏｒｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｏｆｖｏｌｔａｇｅｖｅｃｔｏｒｗａｓａｄｄｅｄｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｄｅｄｕｃｅｔｈｅｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅａｎｄｔｈｅｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅｒｉｐｐｌｅ．Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌ ＤＴＣａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒＢＤＦＭ ｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｓｏｆｔｗａｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｔｅｓｔｉｆｉｅｄｉｎｔｈｉｓｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅｓａｎｄｔｈｅｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅｒｉｐｐｌｅｓｗｅｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｌｏｃｕｓｏｆｔｈｅ ｓｔａｔｏｒｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅｗａｓｂｅｔｔｅｒａｎｄｔｈｅｒｏｔｏｒｓｐｅｅｄｗａｓｍｏｒｅｓｔａｂｌｅｂｙｔｈｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｆａｓｔｔｏｒｑｕｅｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｔｈｅＤＴＣａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｍａｉｎｔａｉｎｅｄ． ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｔｈｉｓＤＴＣｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｕｓｈｌｅｓｓｄｏｕｂｌｙｆｅｄｍａｃｈｉｎｅ；ｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕ