双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法。双三相永磁同步电机采用SVPWM时会导致相电流在开关频率及其整数倍处存在集中的高频谐波，带来振动噪声问题。此外，对双三相电机开关序列的中心化处理，也会增加谐波含量。为解决上述问题，本发明专利技术结合随机零矢量SVPWM与变延时SVPWM，提出基于锯齿载波的双随机SVPWM控制方法。在不影响矢量控制运行性能的情况下，将开关频率及其整数倍处的谐波分散到指定频域内，显著降低相电流的高频谐波幅值。与此同时，采用锯齿载波代替传统的三角载波，避免了开关序列的中心化处理，降低了谐波含量。降低了谐波含量。降低了谐波含量。

【技术实现步骤摘要】
双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法


[0001]本专利技术涉及双三相永磁同步电机谐波抑制与低振噪领域，具体是一种双三相PMSM锯齿载波双随机SVPWM策略，有利于减少谐波含量，降低开关频率及其整数倍处谐波幅值，进而减少电磁干扰与振动噪声。

技术介绍

[0002]多相电机驱动系统相较于传统的三相电机，具有更大的功率输出、更小的转矩脉动、更高的母线电压利用率、更多的控制自由度、以及更优的容错性能等优点，因此在电动飞机、舰船推进、潜艇等领域具有良好的应用前景。其中，相移30
°
的双三相永磁同步电机，其转矩脉动较普通五相或六相电机更小，具有更大的优势。
[0003]双三相永磁同步电机PMSM由六相电压源逆变器驱动，功率管的开通和关断会在开关频率及其整数倍处产生集中的高频谐波，引起高频振动噪声与电磁干扰。针对这一问题，一般从调制策略出发，抑制集中的高频谐波。主要方法有：1)使用改进型SVPWM，消除开关频率奇数倍处的谐波，但该方法只适用于三相电机。2)利用交错并联逆变器消除开关频率偶数倍处的谐波，但这种方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：首先通过PI控制器和坐标变换得到参考电压矢量在基波子平面α
‑
β轴和三次谐波子平面z1
‑
z2轴的投影u
α
、u
β
、u
z1
、u
z2
；步骤2：其次分析最大四矢量SVPWM原理，推导出四个大矢量在一个开关周期的作用时间T1、T2、T3、T4，以及零矢量的作用时间T
00
、T
77
，进而计算逆变器每相在一个周期中的占空比；步骤3：采用随机零矢量SVPWM，重新分配零矢量的作用时间T
00
和T
77
，并结合变延时SVPWM，使得开关周期T
s
随机变化，将开关频率及其整数倍处的谐波分散到指定的频域内，大幅降低谐波幅值；步骤4：最后将逆变器每相的占空比和开关周期T
s
通过锯齿载波调制，得到中心不对称的开关序列，避免使用三角载波时开关序列的中心化处理，降低谐波含量。2.根据权利要求1所述的双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法，其特征在于，步骤2的具体过程如下：六相逆变器根据每相不同开关状态的组合，得到64个空间电压矢量，将两个正交的子空间等分为12个扇区，为了使谐波平面可控，采用四矢量SVPWM，为了拥有更高的母线电压利用率，采用最大四矢量SVPWM，即选用离目标矢量最近的四个大矢量为参考电压矢量，最大四矢量SVPWM的计算过程可表示为：式中，T
y
(y＝1,2,3,4)表示第y个电压矢量在一个开关周期内作用的时间；U
xy
(x＝α,β,z1,z2)表示第y个电压矢量在x轴上的投影；u
α
、u
β
、u
z1
、u
z2
表示参考电压矢量在相应轴上的投影；T
s
表示开关周期；零矢量的作用时间不会影响输...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文祥，李亮，吉敬华，和阳，陶涛，田伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：