本技术公开了考虑数字延时控制的超高速永磁同步电机谐振抑制方法,具体包括如下步骤:步骤1,建立带LC滤波器型超高速永磁同步电机的d‑q轴数学模型;步骤2,通过步骤1得到的带LC滤波器型超高速永磁同步电机的数学模型设计电机电流反馈增益;步骤3,在步骤2中得到的电机电流反馈增益基础上串联超前相位补偿器。解决了数字延时使有源阻尼的控制效果产生相位滞后的问题,提高了电机系统的稳定性。
背景技术
高速永磁同步电机具有高功率密度、高效率、结构紧凑及动态特性好等优点,在军事、航空航天、工业、医疗、民用等领域具有重要的研究前景和广泛的应用价值。由于高速永磁同步电机电流频率高且电感较小,定子电流中存在较为明显的开关频率谐波分量,导致电机损耗增加,效率降低。为解决此问题,在传统驱动拓扑中增加LC型输出滤波器,以消除电机电流的谐波分量。然而,LC滤波器与电机定子电感形成了三阶LCL滤波结构,不仅会增大系统模型阶数,其固有谐振峰亦将影响系统运行稳定性。因此,探索带LC滤波器型高速永磁同步电机驱动系统的谐振抑制策略尤为关键。
基于电机电流反馈的有源阻尼技术,无需额外增加传感器,可以直接利用电机控制系统中原有的电流传感器即可实现抑制谐振的效果。然而,由于数字控制延时的影响,反馈增益不再等效为一个纯电阻,而是一个与频率相关的虚拟阻抗,当系统的谐振频率出现在负阻尼特性频率范围内时,会使系统变成非最小相位系统,不能有效地抑制谐振,甚至会导致系统不稳定。
实现思路