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三-三相高速永磁电机的驱动拓扑及控制策略

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目前高速大功率空压机一般采用低速大扭矩电机配增速齿轮箱的方案，而采用高速电机直接驱动可以有效提高系统效率，减少系统的体积重量。本文据此提出一种适用于空压机的三-三相高速永磁电机驱动拓扑和控制策略。相比于传统的三相永磁电机，同等额定电压和功率的多相电机定子磁势空间分布更加对称，谐波磁势含量少，采用三-三相结构既可解决高速永磁电机转子损耗严重的问题，又可减少大功率电机驱动器开关器件的电流应力。本文建立了三-三相高速永磁电机的数学模型，分析了三-三相电机的驱动拓扑和调制策略，论证了采用三个中性点的三-三相电机矢量控制可等效于三台三相永磁电机，控制简单，易于实现。最后本文基于MALTAB软件建立了一台额定10kW，50000rpm的三-三相高速永磁电机矢量控制仿真模型，仿真结果表明采用三台独立的三相变频器可以实现三-三相永磁电机驱动运行。