【摘 要】
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开绕组永磁同步电机系统凭借其高功率密度、高母线电压利用率等优点广泛应用于高压大功率场合。根据电机绕组两侧连接的变流器直流母线是否相连,开绕组永磁同步电机分为共直流母线结构和隔离直流母线结构。其中,共直流母线结构凭借其更高的功率密度以及更小的硬件成本在新能源领域的应用方面有着更大的潜力。本文以共直流母线型开绕组六相永磁同步发电机系统为对象,针对系统中存在的零序电流过高和共模电压高频变化的问题,在优化
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开绕组永磁同步电机系统凭借其高功率密度、高母线电压利用率等优点广泛应用于高压大功率场合。根据电机绕组两侧连接的变流器直流母线是否相连,开绕组永磁同步电机分为共直流母线结构和隔离直流母线结构。其中,共直流母线结构凭借其更高的功率密度以及更小的硬件成本在新能源领域的应用方面有着更大的潜力。本文以共直流母线型开绕组六相永磁同步发电机系统为对象,针对系统中存在的零序电流过高和共模电压高频变化的问题,在优化系统的控制策略上做了如下工作:（1）建立了静止坐标系和d-q旋转坐标系下开绕组六相永磁同步电机数学模型,分析了两变流器共母线结构拓扑下零轴电压模型,并在Simulink中搭建了开绕组六相永磁同步电机模型。（2）着重分析了共母线拓扑中零序电流成分,介绍了基于180°空间矢量解耦的四维电流调制方法,通过使用共模电压为零的矢量从而达到抑制零序电流的效果。通过Matlab/Simulink对该控制策略进行了仿真验证,并在基于DSP28335的实验平台上进行了实验验证。（3）提出零矢量重分配的SVPWM调制方法,基于变流器输出电压和反电势三次谐波相抵消思想引入零序电流环,通过比例谐振控制器控制零矢量的作用时间,从而实现对零序电流的有效抑制。通过Matlab/Simulink对该控制策略进行了仿真验证,并在基于DSP28335的实验平台上进行了实验验证。（4）基于统一电压调制原理,提出矢量同步补偿的SVPWM调制方法,通过比例谐振控制器控制左右变流器共模电压之和保持恒定,之差等于三次谐波反电势从而在有效抑制零序电流的基础上控制共模电压保持稳定。通过Matlab/Simulink对该控制策略进行了仿真验证,并在基于DSP28335的实验平台上进行了实验验证。（5）设计了共直流母线开绕组永磁同步发电机系统的硬件电路和软件程序,搭建了共直流母线开绕组永磁同步发电机系统的实验平台,根据上文中的调制算法设计了实验的主程序和中断程序。
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