如何降低永磁同步電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的諧波含量？

要降低永磁同步電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的諧波含量，可以從電機(jī)本體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制策略兩方面著手。

在電機(jī)本體結(jié)構(gòu)方面，可以采用斜槽或斜極、優(yōu)化永磁體形狀、優(yōu)化定子繞組類型和磁路等方式，削弱反電動(dòng)勢(shì)的畸變，從而降低諧波含量。

還可以在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的一對(duì)極距內(nèi)特定位置開(kāi)設(shè)輔助槽來(lái)抑制諧波，比如當(dāng)待消除的諧波次數(shù)為 n 次時(shí)，在一對(duì)極距內(nèi)(-τ～τ 范圍內(nèi))的 kτ/n 位置處開(kāi)設(shè)輔助槽，k 取 1 或 2。

針對(duì)低階齒諧波引起的反電動(dòng)勢(shì)諧波成分，規(guī)定諧波次數(shù) n 等于低階齒諧波的階數(shù)。為抑制多種諧波，可采用多組輔助槽結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)，輔助槽寬度與深度設(shè)置為 0.2mm～0.4mm，形狀可設(shè)置為半圓形槽。

在系統(tǒng)控制策略方面，可利用諧波補(bǔ)償算法來(lái)抑制電流諧波，比如諧波電壓補(bǔ)償、多旋轉(zhuǎn) PI 控制、比例諧振控制、復(fù)矢量 PI 控制、重復(fù)控制、自抗擾控制等。

多旋轉(zhuǎn) PI 控制諧波抑制效果較好，但參數(shù)整定難。復(fù)矢量 PI 控制能減少 PI 控制器數(shù)量，但需增加控制器帶寬。比例諧振控制對(duì)交流量無(wú)靜差控制，諧波抑制效果好，但參數(shù)整定難。重復(fù)控制對(duì)周期性擾動(dòng)有用，動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。自抗擾控制器能觀測(cè)并抑制擾動(dòng)，但參數(shù)多，整定難。未來(lái)可采取多種方法結(jié)合的控制策略，提高電機(jī)控制性能。