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随着交流调速控制理论和电力电子技术的发展,异步电机具有和直流电机同样优越的控制性能。以直流电机转矩和励磁分量独立控制的思想作为引导,基于转子磁场定向型的矢量控制方法应运而生。目前异步电机以明显的价格优势和维修简单的优点在实际拖动应用场合中占有重要地位,其使用数量占市场驱动功率的50%以上,因此致力于异步电机的调速研究仍具有潜在的应用价值。过调制技术提高了直流侧电压利用率,不连续脉宽调制(DPWM)策略减少了开关次数,围绕调制策略展开的深入分析对逆变器的运行效率的提高具有重要意义。本文以三相异步电机的矢量控制方法和逆变器的调制策略为主要研究内容,旨在改善系统运行性能的相关指标。首先就异步电机转子磁场定向的矢量控制方法做了详细的理论阐述。分析了异步电机的动态数学模型,利用矢量变换方程式将其转换到两相旋转M-T坐标系,进行转子磁场定向后根据三相定子电流解耦计算结果分离出电机等效的转矩电流分量和励磁电流分量。此外,对转矩控制和磁链控制子系统的双环结构进行适当简化,得到逆变器M-T轴电压指令。然后着眼于逆变器调制策略的优化方案设计。DPWM调制策略使逆变器的每个桥臂仅仅在2/3基波周期内进行开关的切换。过调制技术有助于直流电压更高效的能量利用,将DPWM调制策略和过调制结合,权衡谐波畸变率和开关损耗两项相互制约的指标从而追求优化的控制性能。以传统电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)为基础,分析了DPWM在过调制区正确的控制脉冲输出。确立了采用基于转子磁场定向的矢量控制调速以及DPWM过调制总体方案后,以Matlab/Simulink软件上搭建的仿真为参考对象对其进行验证。结果表明总体方案对提高直流侧电压、减小开关损耗以及减小谐波畸变均有一定成效,无论系统处于稳态还是动态过渡过程,转速都能快速准确跟随给定值且调速性能其他指标反应正确。最后搭建了以三相二极管整流桥6R130G-120为不可控整流器,以IPM智能功率模块PM30RSF060为逆变器的硬件平台,并就其中涉及的滤波电路、驱动电路、检测电路、保护电路、故障处理电路做了简单介绍。采用TMS320F2812为软件控制核心板,在CCS3.3软件开发平台上进行C语言编程,主要包括主程序以及六个子程序。子程序囊括了所有信号的采集和计算、控制方法的实现以及逆变器触发脉冲的输出。经过硬件和软件结合的调试,分别用DPWM过调制和传统SVPWM对矢量控制系统进行实验验证,证明了DPWM过调制以及矢量控制方法的有效性和可行性。