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基于正常解耦变换的双三相永磁同步电机缺相容错控制策略被引量：41: 2017年; 常用的多相电机缺相容错控制策略需要建立缺相后的降维数学模型,双三相电机缺相时具有两种不同中性点连接方式,每种情况对应不同的解耦变换阵,需要分别进行建模。根据双三相电机开路故障时,如果保持系统解耦变换阵不变,则电压方程、磁链方程和转矩方程不会受到影响的特点,构建了一种基于正常解耦变换阵的缺相容错控制策略,该策略适用于不同中性点连接方式,只需要改变谐波子空间参考电流即可。分别对定子铜耗最小和最大转矩输出两种优化电流工作方式进行分析,并分析了3次谐波磁动势对电磁转矩的影响。对一相开路和正交两相开路情况分别进行理论分析和实验验证,证明了所提控制策略的有效性和可行性。; 周长攀杨贵杰苏健勇孙国栋; 关键词：容错

基于双零序电压注入PWM策略的双三相永磁同步电机矢量控制被引量：24: 2015年; 双三相电机四维电流矢量控制可以对六相逆变器死区效应和两套三相绕组不对称运行进行补偿。四维电流控制需要对两个子平面的参考电压同时控制,采用传统四矢量空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略较为复杂,且六相逆变器四矢量SVPWM具有脉宽调制(pulse width modulation,PWM)波形不对称,开关损耗较大等问题,采用基于载波脉宽调制的双零序注入PWM策略来实现四维电流矢量控制更为合适。通过分析过调制区基于中间矢量算法在z1-z2子平面注入的谐波电压,将双零序注入PWM策略的调制范围推广到过调制区,最后根据电压调制范围和电流控制维数,将基于双零序注入PWM策略的双三相永磁同步电机矢量控制分为3个调制区:正弦电流调制区,正弦电压调制区和过调制区,使其在线性调制区和过调制区之间可以平滑的过渡。实验结果验证了控制策略的有效性和可行性。; 周长攀苏健勇杨贵杰杨金波; 关键词：过调制

双三相永磁同步发电机的矢量控制与数字实现被引量：7: 2013年; 针对相移30°Y型连接双三相永磁同步发电机(DTP-PMSG),分别采用双d-q变换和空间矢量结构方法建立了不完全解耦和完全解耦的DTP-PMSG数学模型。对双三相PMSG进行空间矢量解耦分析,并分析了各子空间与机电能量的关系。分别对双三相PMSG的两种数学模型的矢量控制数字实现进行了理论分析。针对离散型最大四矢量法在一个开关周期内存在单个IGBT全开的现象,提出了一种改进的离散型的最大四矢量方法。最后对两种矢量控制方式进行了实验验证,实验结果表明在达到相同的母线电压时,两种控制方案的控制效果相同,谐波成分不同,验证了两种矢量解耦方式在双三相永磁同步发电机中的有效性。; 刘剑杨贵杰高宏伟周长攀; 关键词：矢量控制数字实现

基于调制函数的五相电压源逆变器SVPWM算法被引量：6: 2014年; 针对五相电压源型逆变器(VSI)空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法中计算量大、运算复杂和实时性差的问题,提出一种基于调制函数的五相SVPWM等效算法。根据PWM算法中调制波和载波相比较的对称规则采样思路,在判断参考电压矢量所在扇区之后,直接计算出五相PWM信号的调制函数;当出现饱和现象时,利用简单的限幅操作取代传统算法中的除法运算。理论分析结果表明,所提出的等效算法避免了复杂的坐标变换和三角函数运算,能够有效提高计算精确度和速度。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。; 高宏伟杨贵杰刘剑; 关键词：空间矢量脉宽调制限幅

基于双频矢量调制的五相永磁同步电机四维电流控制方法被引量：9: 2019年; 五相永磁同步电机驱动系统中,由于多相电机的非线性及逆变器的死区效应,传统最近四矢量实现的二维电流控制无法控制谐波子空间的谐波电流。为更好地控制五相电机的谐波电流,需要对五相永磁同步电机采用四维电流控制,其不仅可实现谐波电流的抑制也可通过控制电流提升转矩输出。针对双平面电压调制方法,提出一种基于空间矢量调制的双频矢量调制法及两种结合方式(M1和M2),其能有效解决脉宽调制波形非中心对称及调制比受调制周期限制的问题。分析五相永磁同步电机四维电流控制策略,以两种双频矢量结合方式进行仿真,对不同相差下的调制比进行深入分析,并给出调制比的详细分布,验证了双频矢量调制方式对调制比的提升作用。最后通过实验验证双频矢量调制方式的正确性和可行性,验证了基于双频矢量调制的四维电流控制对谐波电流抑制及死区补偿的有效性。; 孙国栋苏健勇杨贵杰

风电并网LCL滤波逆变器电容电压反馈控制被引量：1: 2013年; 针对传统LCL滤波器在电容上串联电阻造成的能量损耗,提出采用滤波器电容电压估计值的高频分量作为反馈变量的控制策略,以此提高系统的阻尼,抑制LCL固有谐振。对于风力发电用逆变器多应用于频率不稳的弱电网的情况,引入含有阻尼因子的比例谐振(PR)控制,在系统频率波动范围较大时,也能有效抑制系统频率处的谐振。提出的控制策略在保证系统阻尼的同时,减少了系统损耗,特别适用于大功率低电压应用场合。实验验证了控制策略的正确性和有效性。; 刘剑刘绍东宋晓华肖洋; 关键词：逆变器比例谐振

六相PMSG容错控制的三次谐波影响抑制被引量：2: 2013年; 为改善六相永磁同步电机一相开路故障后的性能,建立了适用于容错控制的静止坐标变换阵,并建立了考虑3次谐波影响的旋转坐标系下的电压和转矩方程。针对一次旋转坐标变换不能对电压模型完全解耦的情况,提出对d-q子空间应用二次旋转坐标变换得到完全解耦的d-q轴电压分量。提出了基于磁势不变原则的定子电流幅值最小(stator current magnitude minimum,SCMM)闭环控制策略,为抑制3次谐波磁链和3次谐波电感作用,推导了d-q轴三次谐波电压的补偿量。仿真和实验验证了提出的补偿控制策略对三次谐波影响消除的有效性,明显改善了定子电流幅值最小控制策略下单相开路后的性能。; 刘剑苏健勇杨贵杰高宏伟; 关键词：容错控制

基于极电压误差标准化的五相逆变器开路故障诊断方法被引量：9: 2016年; 多相电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)广泛应用于低压大功率的电机驱动系统中,为了提高系统运行的可靠性,实现故障后无扰容错运行,其关键在于对功率变换器发生的故障进行实时有效的检测与识别。针对五相电压源逆变器单相桥臂功率管发生的开路故障,提出基于极电压误差标准化的故障诊断方法。该方法根据正常状态和故障发生后逆变器输出极电压间存在的偏差,通过分析和比较其产生原理和分布规律即可进行故障的诊断和定位。为了简化诊断算法,使其独立于直流母线电压,将极电压误差值执行标准化计算;采用将诊断变量与设定好的阀值相比较的方法,消除测量误差产生的影响;通过设置诊断变量的最小持续时间,避免了死区时间和开关延时引起的误诊断。实验结果验证了诊断算法的有效性和可靠性。; 高宏伟苏健勇杨贵杰; 关键词：电机驱动系统电压源逆变器开路故障

三次谐波注入式五相永磁同步电机矢量控制策略被引量：22: 2014年; 从矢量空间解耦的观点出发,建立了含有3次谐波磁场的五相永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor,PMSM)在旋转坐标系下的数学模型,揭示了绕组中各次谐波电流对机电能量转换所产生的不同作用,通过注入一定含量的3次谐波激磁电流,可以在提高电机输出转矩的同时,降低电机定子铁心的磁饱和程度。根据谐波注入前后逆变器功率容量保持不变的原则,通过理论推导和仿真分析,得到了电机输出转矩随3次谐波注入率的变化趋势,为五相PMSM的优化设计和性能分析提供了理论基础。设计了基于转子磁场定向的五相PMSM矢量控制系统,实现了对基波和3次谐波电流的解耦控制。仿真和实验结果验证了方法的正确性和可行性。; 高宏伟杨贵杰刘剑; 关键词：数学模型矢量控制转矩密度

双三相永磁同步电机直接转矩控制谐波电流抑制研究被引量：13: 2015年; 针对基于开关表的双三相永磁同步电机直接转矩控制中采用基本电压矢量会在z1-z2子平面产生大量6k±1(k=1,3,5,…)次谐波电流问题,通过引入脉宽调制的思想,对电压矢量进行修正,并对修正后的中间矢量进行了中心化处理,使其易于硬件实现。对两种直接转矩控制方法进行仿真分析和实验验证,结果表明通过采用修正后的中间矢量进行直接转矩控制可以很好的抑制z1-z2子平面的谐波电流,从而减少系统损耗,且控制系统的动静态性能不会受到影响。; 周长攀苏健勇杨贵杰; 关键词：直接转矩控制谐波抑制脉宽调制

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国家自然科学基金(51177026)

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