
针对具有三相绕组不对称的永磁同步电机(PMSM)的 Simulink 模型分析
一、引言
在现代电力电子和电机驱动系统中,永磁同步电机(PMSM)因其高效率、高转矩/惯量比等优点被广
泛应用。然而,由于制造和设计上的限制,PMSM 的三相绕组往往不可能完全对称,这会导致一系列
的问题,如三相电流的不平衡和产生额外的谐波电流。本文将详细介绍一个考虑三相绕组不对称的
PMSM 的 Simulink 模型,并分析其中的关键模块。
二、模型架构
该模型采用传统双闭环(PI)控制,基于 Simulink 平台搭建。模型中包含了多个关键模块,包括
1.5 延时补偿模块、死区模块、中断模块等。
三、模型中的关键模块
1. 1.5 延时补偿模块:在电机控制中,由于逆变器的开关过程,存在一定的延迟。1.5 延时补偿
模块即是为了补偿这一延迟而设计的。通过调整逆变器的开关时序,使得电流能够更准确地跟踪
参考值。
2. 死区模块:死区模块是为了防止逆变器桥臂直通而设置的。当逆变器输出一定时间没有变化时,
死区模块会插入一个小的延迟,以保证逆变器的正常工作。
3. 中断模块:中断模块是模拟实际控制系统中使用的中断函数的重要部分。它能够在电机运行过程
中,根据需要中断主程序,执行特定的任务,如故障处理、数据采集等。
四、三相绕组不对称的影响
市面上的永磁同步电机 PMSM 的三相绕组不可能完全对称,会存在相绕组和相电阻的不对称。这种不
对称会导致三相电流的基波电流幅值不同,同时还会在电机相电流中产生一定的三次谐波电流。在 dq
坐标系下,这等效于二次谐波电流。这些谐波电流会对电机的性能产生负面影响,如效率降低、噪音
增加等。
五、模型中的 PMSM 考虑三相绕组不对称
该 Simulink 模型考虑了三相绕组不对称,因此其电机模型更接近于实际的电机模型。通过建立更准
确的电机模型,可以更真实地反映电机的运行状态,从而更好地进行控制和优化。
六、结论