基于空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制策略研究文献综述

 2024-06-15 17:39:37
摘要

永磁同步电机(PMSM)凭借其高效率、高功率密度和优异的动态响应能力,在工业领域得到越来越广泛的应用。

直接转矩控制(DTC)作为一种高性能的控制策略,具有结构简单、转矩响应快等优点,但同时也面临着转矩脉动较大等问题。

空间矢量调制(SVPWM)技术则以其谐波含量低、直流电压利用率高等优势,为解决DTC的不足提供了新的思路。

本文综述了基于空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制策略的研究现状,首先介绍了PMSM、DTC和SVPWM的基本概念,然后从转矩脉动抑制、低速性能提升、参数敏感性等方面分析了国内外研究现状,并对不同研究方法进行了比较和评价,最后展望了该领域未来的发展趋势。


关键词:永磁同步电机;直接转矩控制;空间矢量调制;转矩脉动抑制;低速性能

1.引言

永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM)凭借其高效率、高功率密度、高功率因数和优异的动态响应能力,在电动汽车、风力发电、工业自动化等领域得到越来越广泛的应用[1]。

为了满足不断提高的性能要求,研究人员对PMSM的控制策略进行了深入研究,其中直接转矩控制(DirectTorqueControl,DTC)和空间矢量调制(SpaceVectorPulseWidthModulation,SVPWM)是两种备受关注的技术。


直接转矩控制是一种基于瞬时转矩和磁链控制的矢量控制方法,其基本原理是通过选择合适的电压矢量直接控制定子磁链和转矩的变化,从而实现对电机转速和转矩的快速调节[2]。

与传统的PI控制相比,DTC具有结构简单、易于实现、转矩响应快等优点,但也存在转矩脉动较大、低速性能差、参数敏感性强等缺点。


空间矢量调制是一种先进的PWM技术,其基本原理是利用电压空间矢量在不同扇区内的合成,来等效地实现三相电压的正弦波调制[3]。

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