六相永磁同步发电机占空比模型预测直接功率控制*

张鹏程， 许德志， 赵文祥， 晋世博

(江苏大学 电气信息工程学院, 江苏 镇江 212013)

0 引 言

与三相电机相比，多相电机因其输出功率大、转矩脉动小、容错性能好等诸多优点，在电动汽车、风力发电、航空航天、船舶推进等领域受到关注。目前，双三相永磁同步电机(PMSM)结合了永磁电机与多相电机的优势，是多相电机领域研究的热点之一[1-4]。

矢量控制(VC)已经被广泛应用于双三相电机驱动系统[5-6]。虽然其定子电流谐波可以被抑制，但通常需要复杂的坐标变换，而且控制器参数调试困难，动态特性差，对电机参数变化敏感。

直接转矩控制(DTC)由于其结构简单、瞬时响应快等优点，已广泛应用于三相电机系统并成功延伸到双三相电机系统[7-9]。与三相电机相比，双三相电机可以获得更好的运行效果，但需考虑谐波电流和转矩脉动对电机运行的影响。文献[10]针对传统双三相电机电流谐波大的问题，通过重构空间电压矢量，得到12个合成矢量，有效抑制了电流谐波，但单个周期内只作用一个合成矢量，转矩脉动较大。文献[11-12]针对非对称六相感应电机转矩脉动大的问题，引入无差拍控制思想，在合成矢量的基础上，通过在单位周期内合理作用合成矢量和零矢量，进一步减小了转矩脉动。直接功率控制和DTC原理类似，广泛应用于三相脉宽调制(PWM)整流器[13]，但对于双三相发电机的直接功率控制报道较少。

模型预测控制凭借其优越的控制性能逐渐成为国内外学者研究的热点。文……