梯形波相电流驱动六相感应电机建模与控制

艾永乐， 王玉梅， KAMPER Marrten

(1.河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000;2.Department of Electrical＆ Electronic，Stellenbosch University，Stellenbosch 760000，South Africa)

0 引言

在众多类型的电机中，感应电机一直受到人们的青睐［1］。工业上使用的驱动器至少90%是采用感应电机驱动。感应电机的结构简单，坚固，制造成本低，维护容易，寿命长等优点已正在替代直流电机。由于电力电子器件额定电压和额定电流的限制和大功率驱动以及高可靠性的需求使得多相感应电机应运而生，以实现低压功率器件驱动大功率电机。

由文献［2－13］可知，为了获得更好的输出驱动性能，六相电机一般都采用矢量控制，但其缺点是需要复杂的派克变换和派克逆变换。因此本文提出一种新颖的控制策略，即梯形波相电流驱动下的六相感应电机气隙磁链直接转矩控制。本文主要采用有限元分析软件对六相感应电机每相电路建模，有限元分析计算结果进一步验证了理论分析结果［14］。最后通过所搭建的实验装置对六相电机的性能进行了实验验证。

1 六相感应电机有限元分析条件

梯形波相电流驱动下的六相感应电机直接转矩控制理论分析在文献［15－16］已给出了较详细的论述，这一部分主要是利用有限元分析软件对六相感应电机在自然坐标系进行数学建模。由于电机结构的对称性，仅需要分析电机截面图的一半区域即可。六相感应电机定子绕组布局图如图1所示，同时也注明了应用于有限元分析的部分。采用六相电机一半区域进行有限元分析，可以减少有限元个数，节省计算时间，同时又不致于影响整个问题的计算精确度。……