2023年4月电工技术学报Vol.38No.8第38卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220573基于旋转高频电压注入的六相串联三相永磁同步电机系统转子初始位置解耦观测陈涛周扬忠屈艾文钟天云（福州大学福建省新能源发电与电能变换重点实验室福州350116）摘要用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统，可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号，通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别获得两台电机的转子初始位置角。同时为了提高观测精度，利用解调电流响应中正序分量所获得的误差角对解耦获得的转子初始位置角进行补偿。此外，对于六相串联三相永磁同步电机（PMSM）系统，考虑到系统中两台电机的浅磁饱和特性，在极性判断中利用了与传统单台永磁同步电机相反的结果来进行判断。根据该文所设计的旋转高频电压注入法，可以实现两台电机转子初始位置解耦观测。六相PMSM和三相PMSM的估计误差绝对值的平均值分别为3.72°和1.81°。最后，实验验证了所提观测算法的有效性。关键词：六相串联三相永磁同步电机（PMSM）系统旋转高频电压浅磁饱和转子初始位置解耦观测中图分类号：TM921.510引言随着多相电机相数的增加，会使其拥有更高的控制自由度。因此，多相电机具有较强的容错能力、更高的控制灵活度，且电机的运行效率更高[1-4]。通过特定的绕组连接方式，可以实现用一套驱动系统控制多台多相电机的串联或并联解耦独立运行，这样可以减少整个系统所需要的控制平台数量，减小系统的体积和成本[5-6]。六相串联三相双电机系统非常适用于主从驱动系统中，并且还存在一个冗余自由度，在系统发生故障时可以实现容错控制。因此，串联系统在船舶驱动、多电飞机、航空航天、纺织、钢铁制造等应用场合具有更高应用价值。为了追求更低成本、更高的控制精度，无位置传感器控制技术成为电机控制领域的主要研究方向[7-8]，同时在多相电机串联系统中也有了一些研究成果。文献[9]利用无位置传感器技术控制两台五相永磁同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）串联运行。文献[10]通过仿真验证了六相串联三相PMSM系统利用扩展卡尔曼滤波器算法对两台电机转速估计的可行性。转子位置角实时准确观测是确保永磁同步电机稳定运行的根本，而利用无传感器技术准确观测转子初始位置可以防止电机起动失步，确...
