【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于永磁同步电机，具体涉及一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法。
技术介绍
1、双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnetic synchronousmachine,dtp-pmsm)因其具有效率高，输出转矩脉动小，电源开关器件的电流负担小等优点得到了广泛应用，尤其适用于多电飞机，电动汽车，电轨道交通等场合。随着相数的增加，空间矢量脉宽调制(svpwm)策略中的电压指数增加，从而增加了调制的难度和多样性。由于电源开关器件高频动作引入了分布在载波频率及其倍数附近的高频电压谐波，高频电压谐波会引起相应的电流谐波，从而会存在高频转矩纹波、高频噪声和降低效率问题。
2、目前，现有的高频谐波抑制策略主要分两类：一类是通过在逆变器和负载之间加滤波器来抑制高频谐波，这是一种被动抑制方法。在该策略中，基波分量和载波分量都要经过滤波器，系统阶数增加，为了避免饱和与控制复杂，滤波器的体积会很大，导致电机的性能下降。另一类主要思想是降低载波频率附近的谐波峰值。电流谐波位于载波频率及其倍数附近，如果开关频率不固定，能量将不会集中在几个频率上而是分散开，从而减少谐波峰值，抑制高频谐波。随机脉宽调制(rpwm)策略可以实现这一目标，这种svpwm调制的实质是将集中在固定载波频率上的能量扩展到更宽的频率范围，但采用rpwm会引入高频噪声和低频谐波电流。另外一种周期扩频调制(pfm)也是一种有效的抑制载频及其倍数附近谐波的策略，而与rpwm不同的是，pfm的载波频率是周期性变化的，可以确
3、文献[1]采用载波移相(cps)技术，即在两个逆变器之间增加π/2相移来抑制高频转矩，但是单独使用cps对抑制载波频率及其倍频附近的电流谐波效果有限。
4、[1]x.han,d.jiang,t.zou,r.qu,k.yang,"two-segment three-phase pmsmdrive with carrier phase-shift pwm for torque ripple andvibration reduction,"ieee transactions on power electronics,vol.34(1),pp.88-599,2019.
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决
技术介绍
中存在的上述问题，提供一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法。
2、本专利技术的一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，用于抑制由逆变器开关频率引起的高频谐波。在双三相永磁同步电机调制策略中，通过载波移相和周期扩频结合，能够有效地抑制双三相永磁同步电机中的高频电压谐波，从而抑制载频谐波电流和高频转矩脉动。本专利技术的方法具有极高的应用价值与经济价值。
3、本专利技术为实现上述目的，采取的技术方案如下：
4、一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，包括以下步骤：
5、步骤一：dtp-pmsm驱动系统选用三相解耦pwm模块作为调制策略，通过分配参考电压矢量，对dtp-pmsm进行调制，并对dtp-pmsm位于载波频率附近、二倍载波频率附近的电流谐波与转矩脉动进行检测；
6、所述dtp-pmsm驱动系统选用三相解耦pwm作为调制策略，具体为：选用两组载波幅值、相位都相同的三相svpwm模块，分别对应dtp-pmsm的abc相与a1b1c1相；
7、步骤二：保持对应于abc相的svpwm模块不变，将对应于a1b1c1相的svpwm模块的载波相位超前或滞后90°，并对dtp-pmsm位于载波频率附近、二倍载波频率附近的电流谐波与转矩脉动进行检测；
8、步骤三：在步骤二的基础上，对所述两组载波幅值、相位都相同的三相svpwm模块采用相同的周期扩频调制策略，使开关频率围绕一个中心频率按照扩频函数在一定范围内变化，即扩频后k次谐波频率的上限小于扩频后k+1次谐波频率的下限，其扩频宽度δfs的上限依据下式选择：
9、
10、式中，fm为周期函数频率，fs为基频，k为谐波频带次数。
11、进一步的是，步骤二中，对于高频转矩脉动检测，集中在二次载波频率带上，且由α-β平面决定；假设两组svpwm模块中两载波之间的相位差为θ，-π<θ<π；当θ＝π/2时，uα和uβ取到最小值，使得高频转矩脉动得到抑制；
12、
13、式中，uα和uβ分别为载波频带α子平面的高频电压分量和β子平面的高频电压分量，fc为载波频率，f0为基波频率，c12为谐波幅值，t为时间；
14、对于高频电流谐波检测，集中在一次载波频率带上，且由z1-z2平面决定；假设两组svpwm模块中两载波之间的相位差为θ，-π<θ<π；当θ＝π/2时，uz1和uz2取到最小值，使得一次载波频率带上的载波电流谐波分量减半；
15、
16、式中，uz1和uz2分别为载波频带z1子平面的高频电压分量和z2子平面的高频电压分量。
17、进一步的是，步骤三中，扩频方式采用三角波/正弦波/锯齿波扩频。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的调制方法是对现有双三相永磁同步电机svpwm调制方法进行的改进，将载波移相和周期扩频两种方法结合，对由逆变器开关频率引起的高频谐波进行抑制，降低了高频谐波电流峰值和高频转矩纹波。本专利技术的调制方法可以抑制一次载波频带上的高频电流分量和二次载波频带上的转矩脉动，且不产生额外的谐波峰值。
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1.一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，其特征在于：步骤二中，对于高频转矩脉动检测，集中在二次载波频率带上，且由α-β平面决定；假设两组SVPWM模块中两载波之间的相位差为θ，-π<θ<π；当θ＝π/2时，uα和uβ取到最小值，使得高频转矩脉动得到抑制；
3.根据权利要求1或2所述的一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，其特征在于：步骤三中，扩频方式采用三角波/正弦波/锯齿波扩频。
【技术特征摘要】
1.一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种抑制双三相永磁同步电机载频谐波的调制方法，其特征在于：步骤二中，对于高频转矩脉动检测，集中在二次载波频率带上，且由α-β平面决定；假设两组svpwm模...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑博元，徐永向，王馨苑，张敬南，邹继斌，肖利军，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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