[发明专利]基于绕组复变换的双三相永磁同步电动机的建模方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种永磁同步电动机的建模方法，特别涉及一种基于绕组复变 换的双三相永磁同步电动机的建模方法。

背景技术：

双三相电机系统比三相电机系统在性能上具有明显的优势：

(1)双三相电机系统具有可以采用低压标准功率器件实现高压大功率处 理的能力；

(2)双三相电机系统具有影响较大的空间谐波的次数增大，且幅值下降， 转矩脉动下降优点；

(3)双三相电机系统，其磁动势波形改善，能够提高电机效率，降低电 机噪声；

(4)双三相电机系统采用多相冗余结构的调速系统大大提高了系统级的 可靠性。

近年来，相关的技术人员对多相永磁同步电动机的建模和运行进行了相关 的研究，其中的研究方向包括研究了多相永磁同步电动机故障运行时的控制、 及参数辨识。在现有技术提供的的多相电机的建模方法中，主要有以下几种：

1、结合应用交流电机的多回路理论与电磁场有限元方法建立了多相永磁 电机的数学模型；

2、从基本的支路电压方程入手，采用实际物理量建立多相永磁同步电动 机的状态空间数学模型；

3、直接在双三相坐标系下给出双三相永磁同步电动机的数学模型，然后 再变换成dq两相旋转坐标系下的数学模型；

4、利用正交变换矩阵将双三相电机的电压和电流空间向量投影到三个相 互正交的两维子空间中去，再通过旋转变换矩阵消去转子旋转角将转子变量变 换到定子静止坐标系下，建立了双三相异步电动机简化模型。

上述的几种建模方法，在实际操作中，存在设计复杂，实现步骤繁琐，从 而限制了其的实用性。

发明内容：

本发明针对上述现有技术在双三相电机系统建模中所存在的缺陷，而提供 了一种新的分析双三相永磁同步电动机的建模仿真方法，该方法相对简单，物 理概念清晰。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于绕组复变换的双三相永磁同步电动机的建模方法，该方法包括以下步 骤：

(1)首先将双三相永磁同步电动机的双三相绕组等效变换为双两相绕组；

(2)再将双两相绕组等效变换为两相正交绕组；

(3)基于步骤(2)得到的两相正交绕组，建立双三相永磁同步电动机在 d-q旋转坐标系下的数学模型。

所述步骤(1)基于产生相同磁动势和功率不变的原则进行等效变换，采 用三相静止坐标系到两相静止坐标系的等效变换方法进行等效变换。

所述步骤(1)进行等效变换时，采用的变换矩阵为：