【摘 要】
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开绕组永磁同步电机（Open Winding Permanent Magnet Synchronous Motor,OW-PMSM）拥有传统PMSM结构简单、功率密度高和运行效率高的优点,在农业植保机、电动拖拉机、农业机器人等高端农业装备领域具有很好的应用前景。其中,共母线OW-PMSM在高母线电压利用率的前提下仅需单个直流电源供电,极其适用于高压大功率电驱系统。本文针对共母线OW-PMSM驱动系
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开绕组永磁同步电机（Open Winding Permanent Magnet Synchronous Motor,OW-PMSM）拥有传统PMSM结构简单、功率密度高和运行效率高的优点,在农业植保机、电动拖拉机、农业机器人等高端农业装备领域具有很好的应用前景。其中,共母线OW-PMSM在高母线电压利用率的前提下仅需单个直流电源供电,极其适用于高压大功率电驱系统。本文针对共母线OW-PMSM驱动系统,提出了零序电流闭环的零矢量重分配随机开关频率调制控制策略,该策略在保证母线电压利用率最大化的基础上,通过对OW-PMSM高低频段电流谐波抑制,实现了共母线OW-PMSM驱动系统的减振控制。全文的主要研究内容如下:1.阐述了共母线OW-PMSM的拓扑结构和工作原理。研究并建立了该电机在不同坐标系下的数学模型,得到其电压、磁链、电磁转矩等方程。2.分析了双逆变器系统输出电压空间矢量的分布,研究双逆变器的中矢量SVPWM策略,提出增大电压利用率的改进大矢量SVPWM策略。再者,进一步分析了系统中的零序回路,利用零电压空间矢量产生的共模电压实现了零序电流闭环控制,抑制了相电流中低频谐波含量。3.针对相电流开关频率处的高频谐波幅值,引入随机调制技术,提出了零序电流闭环的零矢量重分配随机开关频率调制策略。仿真结果显示,共母线OW-PMSM高低频率段电流谐波幅值分别减少了12.63%和25.18%。4.搭建共母线OW-PMSM驱动控制实验平台,介绍了实验平台中关键软硬件的设计原理。最后,在此实验平台上对本文所提控制策略进行了相应实验研究,对测得实验电流和振动加速度数据进行了分析。
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