零序电流励磁型电机驱动拓扑及控制技术研究现状与展望

作     者：阳辉 伊禹名 付方圆 诸自强 林鹤云 

作者机构：东南大学电气工程学院 英国谢菲尔德大学电子与电气工程学院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(52037002 52077033)资助项目 

主　　题：驱动拓扑 混合励磁 电机控制 记忆电机 可变磁通 零序电流调磁 

摘      要：传统的定子变磁通同步电机需要设置额外的励磁绕组，并附加H桥电路以提供直流励磁，这会导致系统结构复杂、转矩密度较低。为此，一种新型的零序电流励磁型电机(Zero Sequence Current Excited Machine，ZSCEM)被提出，其将电枢和励磁绕组进行集成，并使用零序电流调节电机的气隙磁场，从而实现调速范围的提升。相比于励磁/电枢电流分别控制的定子变磁通同步电机，其电枢和励磁绕组合二为一，定子槽面积得到充分利用，相电阻接近减半，可有效提升效率和转矩密度。本文分别从驱动拓扑、励磁/电枢电流集成控制技术、驱动拓扑及其控制性能对比三个方面分析并总结了现有ZSCEM控制领域的研究现状。在现有研究工作基础上，作者提出了一种使用零序电流作为调磁脉冲以改变电机磁化状态的零序电流调磁型记忆电机(Zero Sequence Current Magnetized Memory Machine，ZSCM-MM)。最后，对ZSCEM的驱动拓扑及其控制技术的关键共性问题以及未来发展趋势进行了展望。