基于同步空间矢量调制的感应电机调速系统
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作者:
作者单位:

1.上海工程技术大学机电工程系,上海 201620;2.浙江大学电气工程学院,杭州 310000

作者简介:

通讯作者:

孙建华,女,讲师,E-mail:Jhsun2012@sina.com。

中图分类号:

TM346

基金项目:


Synchronized SVM-Based Speed Regulation for Induction Motors
Author:
Affiliation:

1.Department of Mechanical and Electrical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China;2.College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310000, China

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    摘要:

    为降低大功率电驱系统的损耗,逆变器开关频率甚至小于1 kHz,此时相电流谐波含量严重。为解决该问题,提出了基于定子磁链轨迹跟踪(Stator flux trajectory tracking, SFTT)的同步空间矢量调制(Synchronized space vector modulation, SSVM)实现方法,在降低电流谐波的同时可以保证系统动态响应速度。首先,构建了同步空间矢量调制下的感应电机定子磁链稳态波形,分析了基于磁链轨迹跟踪实现同步脉冲生成和变频驱动的可行性;其次,论证了单一坐标系下的状态观测器发散问题,进而给出了混合坐标系下的状态观测模型,提高了低载波比下的磁链观测精确性和稳定性;最后,阐述了磁链轨迹跟踪的实现方法,基于转子磁链误差最小原理,提出了低载波比下的控制周期动态优化策略。实验结果表明,所提方法产生的同步电压脉冲可以降低电流谐波含量,并在2 ms时间内完成转矩的快速跟踪,且不同载波比下的脉冲模式可以顺利切换。

    Abstract:

    In high-power drives, the switching frequency is even less than 1 kHz for low losses, but phase currents will contain huge harmonics. To solve it, this paper proposes the stator flux trajectory tracking (SFTT) based realization of synchronized space vector modulation (SSVM), which can acquire both low harmonics and fast dynamics. First, the stable flux trajectory is formed for SSVM, and the feasibility of yielding synchronized pulses and fast dynamics by SFTT is explained. Second, a state observer in the hybrid frame is built to avoid the divergence of counterpart in the fixed frame, improving accuracy and stability of observer. Finally, the realization of SFTT is explained, where the control period is online optimized by minimizing rotor flux error. Experiments verify the proposed method can reduce current harmonics and track the torque command within 2 ms. The smooth transition between patterns with different pulse ratios is also realized.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

孙建华,吴旭.基于同步空间矢量调制的感应电机调速系统[J].南京航空航天大学学报,2025,57(5):870-879

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  • 收稿日期:2024-12-11
  • 最后修改日期:2025-05-27
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  • 在线发布日期: 2025-10-27
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