论文HEV用开绕组永磁同步电机双逆变器协同控制是适合逆变器论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关逆变器开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要：针对传统多能源混合动力汽车（HEV）,采取了一种可同时使用两种能源的开绕组（OW）永磁同步电机（PM）双逆变器驱动系统.利用开绕组系统的结构灵活性,研究了双逆变器在三种不同电压分配方式下的协同控制方法,通过分别控制两逆变器的输出电压,管理两逆变器与电机的功率流向,满足HEV不同运行工况的性能要求.同时采用了结合最大转矩电流比算法的空间矢量调制直接转矩控制策略,以获得系统更好可控性.实验结果验证了所提出的HEV用OW-PM双逆变器系统的协同控制策略的可行性和有效性.
关键词：混合动力汽车；开绕组永磁同步电机；直接转矩控制；最大转矩电流比；协同控制
DOI：10.15938/i.emc.2016.02.005
中图分类号：TM 351
文献标志码：A
文章编号：1007-449X（2016）02-0029-07
0 引言
永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PM）以其高效率、高功率密度、低噪声等优点在混合动力汽车（hybrid electric vehicle,HEV）等领域得到广泛应用.由于HEV通常具有两种或以上的驱动能源,能量储存装置如蓄电池在实现能量调节时,必须通过一个或多个DC/DC变换器进行电压转换,实现与发电机的直流侧并联,导致系统成本、重量和体积的增加.
近年来开绕组（open winding,OW）电机双逆变器驱动系统得到了各界的广泛关注,通过电机定子开放绕组两端各联接一个逆变器,可获得更大的功率和更多电平的供电效果,满足大功率场合的应用需求.同时由于开绕组电机系统两侧逆变器直流侧可使用不同形式及幅值的电压源,使其在混合动力汽车、舰船潜艇中的应用可直接省去DC/DC变换器,加之开绕组系统拓扑结构本身所提供的两个逆变器独立控制的灵活性,使其具有极好的应用价值和前景.
针对HEV用的OW-PM双逆变器驱动系统,灵活的控制方式是其研究核心.针对两逆变器的不同输出电压对电机运行稳定性的影响,CASADEI D等研究了隔离直流源供电下两逆变器的能量分配策略,指出了不平衡能量分配的可行性,并实现了多电平的供电效果；WELCHKO BA等对矢量控制（vector control,VC）下双逆变器的电压分配问题进行了讨论,提出了三种电能流向控制策略并进行了仿真分析.与VC相比,直接转矩控制（direct torque control,DTC）在动态性能上的优势使其在HEV中极具应用潜力.YU J等将最大转矩电流比（maximum torque per ampere,MTPA）方法引入了SVM-DTC并应用于OW-PM,提高了系统效率,但仅进行了仿真分析.
为获得HEV中电机控制系统的优异运行性能并提高运行效率和续航能力,本文首先对OW-PM系统的拓扑结构和功率进行了分析,之后根据HEV的不同工况,详细分析了基于两逆变器电压协同控制的三种电压分配方式,最后针对OW-PM采用了基于定子两相静止坐标系的MTPA-SVM-DTC策略,并简单研究了MTPA对系统电流的影响.实验结果验证了HEV用OW-PM驱动系统的MTPA-SVM-DTC策略和双逆变器的三种电压分配方式协同控制的可行性和有效性.
1 0W-PM系统拓扑结构及功率分析
OW-PM双逆变器驱动系统的拓扑结构如图l（a）所示,OW-PM定子绕组两端分别连接两个两电平电压源型逆变器INV1和INV2,电源幅值分别为Vdc1和Vdc2.由于HEV常有发电机等主要驱动能源和如蓄电池或超级电容等辅助能源,因此此处将主要能源供给INV1,将辅助能源作为INV2的直流电源,通常两电源的幅值并不相同.
为分析两逆变器和OW-PM之间的功率关系,可将图l（a）的三相结构简化为由综合矢量表示的单相等效电路如图l（b）所示,因此有
Vs等于V1-V2.
（l）
其中：Vs为电机端部的电压矢量；V1为INV1的输出电压矢量；V2为INV2的输出电压矢量.
两相静止坐标系下,INV1和INV2的有功功率输出P1、P2及流向电机的总有功功率Pm可分别表示为其中：Vα1、Vβ1、Vα2、Vβ2、iα、i分别为INV1和INV2的电压矢量以及电流矢量Is在定子两相静止坐标系α、β轴上的分量.
由式（4）可知,电机的有功功率由INVI和INV2的输出电压共同决定.因此可通过协同控制两逆变器的输出电压,根据HEV实际运行工况的要求来调整INV1和INV2的输出功率,优化两个逆变器的电能分配,提高HEV的运行性能.
2 双逆变器的协同控制
根据OW-PM双逆变器驱动系统的特点,可通过对两个逆变器进行协同控制来实现在HEV不同运行工况下的下述三种不同电压分配方法.一、双逆变器电压比例控制：当HEV加速、爬坡时,电机需输出大转矩,此时可采用双逆变器电压比例法为电机提供较大电压,使汽车在较短时间内快速加速至给定转速.二、INV2单位功率因数控制：当主能源通过INV1供电无法满足系统转矩要求时,可通过控制INV2,使蓄电池以单位功率因数输出有功功率,提高输出转矩；或当HEV减速、下坡时,电机也可通过能量回馈方式给蓄电池充电.三、INV2无功补偿控制：HEV运行一段时间后蓄电池电量通常会降低,为防止蓄电池过度放电而导致其损坏,可将INV2作为可调无功功率的补偿装置,不参与有功功率的供给；另外还可通过切断蓄电池,使INV2直流母线仪与大电容并联,通过给电容充电并保持其电压幅值恒定,实现无功功率补偿.下面对三种电压分配方式进行详细分析.
总结:本论文主要论述了逆变器论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
1、 内置式永磁同步电机弱磁过渡时解耦补偿控制 摘要：针对内置式永磁同步电机（interior permanent magnet，IPM）在弱磁过渡时电流调节器瞬态饱和导致转速范围受限甚至失控。
2、 电动汽车用永磁同步电机振动噪声的计算和分析 摘要：为了在电动汽车电机设计阶段估算电机的电磁振动噪声特性，优化电机设计，应用电机电磁场理论定性分析了产生电机电磁振动噪声最主要原因的径向力波的。
3、 永磁同步电机的自抗扰控制调速策略 摘要关键词：自抗扰控制；永磁同步电机；调速系统；矢量控制；参数整定DOI：10 15938 j emc 2018 02 008中图分类号文献。
4、 一种永磁同步电机总谐波电流抑制方法 摘要：针对永磁同步电机定子电流畸变使电机电磁转矩脉动的问题，分析了电磁转矩脉动的主要原因，在建立永磁同步電机谐波模型的基础上，提出总谐波电流提取。
5、 永磁同步电机结构设计和特性 摘 要：由于永磁同步直接使用了永磁体励磁，简化了电机的结构，因此它的耗损量和发热量比较低。在永磁同步电机中，电机励磁部分具有永磁体，灵活性较高的。