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《六相永磁同步發(fā)電機容錯控制的諧波補償研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第18卷第1期電機與控制學報Vo1.18No.12014年1月ElectrieMachinesandControlJan.2014'/\相永磁同步發(fā)電機容錯控制的諧波補償研究,劉劍,蘇健勇,楊貴杰,高宏偉(哈爾濱工業(yè)大學電氣工程及自動化學院,黑龍江哈爾濱150001)摘要:針對六相永磁同步發(fā)電機一相開路后的3次諧波影響,建立了擴展的六相靜止坐標變換陣,并根據(jù)該矩陣和旋轉(zhuǎn)坐標變換陣建立了電壓和轉(zhuǎn)矩數(shù)學模型,并且分析了經(jīng)過擴展變換陣變換后的電壓方程中d—q子空間的耦合關(guān)系,提出了消除解耦后d~q軸電壓耦合的2次旋轉(zhuǎn)坐標變換陣??紤]到3次諧波磁鏈和電感對六相永磁同步發(fā)電機容錯模式
2、下的電壓和轉(zhuǎn)矩的影響,提出了基于定子銅耗最小約束下的閉環(huán)控制策略,針對電壓和轉(zhuǎn)矩中的3次諧波擾動,推導了閉環(huán)控制中的諧波補償表達式。仿真和實驗驗證了提出的補償控制策略對3次諧波影響消除有效性,明顯改善了容錯控制策略在單相開路后的性能。關(guān)鍵詞:六相永磁同步發(fā)電機;容錯控制;定子銅耗最?。?次諧波影響中圖分類號:TM301.2文獻標志碼:A文章編號:1007—449X(2014)o1—0001—10Studyofharmoniccompensationforsix-phasePMSGinfaulttolerantcontrolLIUJian,SUJian—yong,YANGGu
3、i-jie,GA0Hong—wei(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Fortheseriousthirdharmoniceffectinonephaseopeningmodeofsix—phasepermanentmagnetsynchronousgenerator(SP—PMSG),anextendedstationarytransformationmatrixisestablished.Accord.ing
4、tothismatrixandrotationalframematrix,themodelofvoltageandtorquewasestablished,andthesecondrotationalframetransformationwasproposedforeliminatingthecouplingrelationshipofd-qvolt—age.Toeliminatethethirdharmoniceffectinclosedloopcontro1ofSP.PMSGfauh—tolerantmode.a(chǎn)c—cordingtothestatorcopperlos
5、sminimum(SCLM)constrainedcondition,anofflinecalculatedcompen—sationvoltagecompensationexpressionwasdeduced.Simulationandexperimentsvalidatetheeffective.nessoftheproposedcom~[1ensationcontrolstrategy,andimprovetheperformanceofSP—PMSGinpost-faultapplication.Keywords:six—phasepermanentmagnets
6、ynchronousgenerators(SP—PMSG);faulttolerantcontrol;statorcooperlOSSminimum;thirdharmoniceffect收稿日期:2013—05—02基金項目:國家自然科學基金面上項目(51177026)作者簡介:劉劍(1982一),男,博士研究生,主要研究方向為多相電機驅(qū)動與控制:蘇健勇(1979一),男,講師,博士,主要研究方向為電機驅(qū)動與控制理論,滑??刂频?;楊貴杰(1965一),男,教授,博士生導師,主要研究方向為一體化電機系統(tǒng)驅(qū)動與控制等高宏偉(1984一),男,博士研究生,主要研究方向為五相電機
7、及其控制理論。通訊作者:劉劍2電機與控制學報第l8卷0引言出的方進行了實驗驗證。1SP—PMSG容錯數(shù)學模型多相永磁同步電機在近幾年獲得了廣泛的關(guān)注¨I2J,其具有低壓大功率輸出、容錯能力強等特1.1一相繞組開路SP—PMSG數(shù)學模型點J。多相永磁同步發(fā)電機通過增加定子繞組的六相永磁同步發(fā)電機與電壓型變流器構(gòu)成的拓相數(shù),降低了相電流,解決了并聯(lián)變流器中的環(huán)流問撲結(jié)構(gòu)如圖1所示,本文只對中性點連接在一起的題,對于3的倍數(shù)相電機,根據(jù)中性點的不同連接方方式進行研究,并且中線不與直流側(cè)母線電容中點式,可以通過繞組串聯(lián)實現(xiàn)