与三相感应电机相比,多相感应电机具有可靠性高、转矩脉动小等优点,而且多相感应电机一相或几相开路时仍能继续运行,这是多相感应电机不同于三相电机的显著优点,也是目前的研究热点。本文对多相感应电机缺相运行时的数学模型、性能参数和控制策略的选择等方面进行了分析和仿真研究。 本文首先根据机电能量转换原理,通过空间矢量解耦变换,建立了多相电机正常运行时的数学模型。以六相感应电机为研究对象,建立不同开路故障下的数学模型,进而推导出适用于任意多相感应电机缺相状态下的数学模型。 然后根据多相感应电机的数学模型,采用对称分量法,对六相电机正常运行和缺相运行时性能参数进行对比分析,得出六相电机缺相后剩余相的电流幅值都会有不同程度的增加,稳态平均转矩下降,并且产生转矩脉动。通过在Matlab环境下建立六相感应电机正常运行和缺相运行时的仿真模型,仿真结果验证了各个性能参数的变化情况。 由于正常运行时的转子磁场定向的矢量控制不能应用于缺相状态,本文提出了一种适用于缺相状态下的矢量控制策略,采用基于有效作用时间的载波型PWM控制方法,在Matlab环境下建立六相感应电机缺相运行时转子磁场定向控制的仿真模型,通过仿真对控制策略进行验证分析,仿真结果证明了本文所提的控制策略的正确性和有效性。 最后本文对六相电机缺相运行的直接转矩控制策略进行了研究,根据传统的直接转矩控制在六相电机缺相运行时存在的缺点,本文提出了一种新颖的直接转矩控制方法,不采用传统的开关表设计,将载波型SVPWM方法应用到直接转矩控制中,并通过仿真模型进行分析验证。
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