船舶电力推进双三相永磁同步电机电流控制策略研究

张平，耿攀，杨文铁，徐正喜



船舶电力推进双三相永磁同步电机电流控制策略研究

张平，耿攀，杨文铁，徐正喜

（武汉第二船舶设计研究所，武汉 430064）

双Y移30°永磁同步电机是一个强耦合的六维系统。为了实现转矩的解耦控制，将该系统经坐标变换，得到了两套绕组之间的耦合关系，建立了双三相永磁电机在双同步旋转坐标下系的电机模型，并基于此模型提出了带电流补偿的双绕组电流控制策略，通过空间矢量PWM技术对转矩和与定子电流进行统一控制。仿真研究表明，该电流控制策略能够减小定子谐波电流，减小电磁转矩脉动。

双Y移30°永磁同步电机 双DQ变换 电流谐波 转矩脉动

0 引言

船舶电力推进电动机宜采用多相电动机，除了实现低压大功率外，还具有系统可靠性高、静动态性能优良和转矩脉动小等诸多优点。但相数增加会增加电机制造以及变频控制的难度，从而导致总体性能和研制效果不一定随相数的增加而提高。因此，双三相电动机在船舶电力推进上有广泛应用，比如说：“海神之子” (Albion) 级船坞登陆舰、“堡垒”(Bulwark)号登陆舰、Costa Victoria 号巡航邮轮、Solitaire 号铺管船、Propero 号化学品船的电力推进电动机均采用了六相电动机。双Y移30°电机能够有效地削弱甚至消除电机定子电流中5，7次谐波，因而成为当前非常热门的一种六相相电机结构形式[1-5]。Yifan Zhao等[2]在推导建立了双Y移30°感应电机模型并提出了基于空间矢量解耦的统一DQ控制策略。该策略在不同的谐波子空间对电机谐波电流进行有效的控制。……