永磁同步发电机的预测

针对直接转矩控制(DTC)数字控制系统采样与控制时延所造成的电机转矩与磁链纹波增大的问题，提出一种应用于永磁同步发电机(PM SG)的预测DTC策略。通过建立PMSG的数学模型，深入分析控制系统的时延机理，建立了基于电机模型方程的转矩与磁链预测算法。最后构建了PMSG实验机组，实验结果表明，该预测策略在保持传统DTC优良动态性能的基础上，可有效减小转矩纹波，系统性能得到提升。

以风力发电为代表的可再生能源得到广泛关注，其中基于双馈感应发电机与PMSG的风电系统应用最为广泛。由于PMSG风电系统具有运行

效率高、调速范围宽等优点，且无需齿轮箱、滑环与电刷等，已成为大功率、海上风电领域极具潜力的发展方向。

为满足PMSG的高性能运行需求，DTC作为一种先进的交流电机控制策略，应用于风电领域极具优势。其中基于空间矢量调制(SVM)的DTC具有开关频率恒定、转矩纹波较小等优点。为改善传统DTC较大的转矩与磁链纹波，可采用基于开关表方法的预测DTC技术，但其控制算法较复杂，且无法克服开关频率不固定等问题。

为提高PMSG运行性能，在此建立PMSG数学模型，在分析控制系统采样延迟的基础上，提出一种基于SVM的预测DTC策略。通过搭建的PMSG实验机组，对所提方案进行了实验验证。