六相感应电机 SVPWM 系统的设计与仿真
2010.№6
20
六相感应电机 SVPWM 系统的设计与仿真
郑 剑
1
，庹朝永
1
，谢芳芳
2
（1. 湖南机电职业技术学院，长沙 410151；2. 湖南工业职业技术学院，长沙 410082）
[摘 要] 电压源型逆变器驱动的六相感应电机有 64 个电压空间矢量，选择 dq 子空间上 12 个最大矢量进行
合成，得到 12 个中间矢量。利用这 12 个中间矢量，优化设计出一种六相 SVPWM 系统。在 Simulink 环境下
构造出该系统的仿真模型，仿真结果表明，系统的磁链、转矩脉动小，定子电流谐波小，具有良好的动态性
能和稳态性能。
[关键词] 六相感应电机；电压空间矢量；SVPWM；Simulink
[中图分类号] TM343
[文献标识码] A
[文章编号] 10003983(2010)06002006
The Design and Simulation of SVPMW System on Sixphase Induction Motor
Zheng Jian
1
, Tuo Chaoyong
1
, Xie Fangfang
2
(1.Hunan Mechanic and Electric Polytechnic, Changsha 410151, China;
2.Hunan Industry Polytechnic, Changsha 410082, China)
Abstract: There are 64 voltage space vectors in 6phase induction motor driven by CSI. The 12
maximal vectors in dq subspace are selected and combined, then the 12 medium vectors are gained.
A novel 6phase SVPWM system is designed through optimum design. The system simulation model
in Simulink is established and the simulation results show the advantage of the system: small flux
linkage and torque ripple, small stator harmonic current, well transient response and steady response.
Key words: sixphase induction motor; voltage space vector; SVPWM; simulink
1 引言
六相感应电机的定子有 6 个相绕组，其位置安排
有两种情况，一是对称分布，二是不对称分布。不对
称分布的典型情况是：由两套独立的三相绕组构成，
这两套绕组分别是对称分布的，但位置互差 30°电气
角，如图 1 所示。研究表明，在交流调速系统中，采
用这种六相感应电机可以有效地削弱转矩的脉动、大
幅度减小电机的损耗、提高电机的极限容量。目前，
六相感应电机及其系统在电动汽车、舰船推进、航空
航天等领域的研究与实践日益增加。
六相感应电机采用电压源型逆变器供电时
（图 2），
定子电流谐波较大，这是由于定子绕组的阻抗较小。
解决这一问题的有效方法是采用空间矢量脉宽调制
（SVPWM）技术。本文设计了一种基于 12 中间矢量
的六相感应电机 SVPWM 系统，并在 Simulink 环境下
建立该系统的仿真模型，进行仿真实验研究。
基金项目: 湖南省科技计划立项项目“基于六相感应电机直
接转矩控制的电动汽车驱动系统研究”（2010GK3194）
图 1 六相感应电机
图 2 六相电压源型逆变器
2 六相感应电机的数学模型
在满足理想电机假定的前提下，在以单位阵 E 为
q 轴
cs 相轴
ar 相轴
q
r
bs 相轴
ds 相轴
cs
ds
as
bs
ar
fr
er
dr
cr
br
es
fs
es 相轴
fs 相轴
as 相轴
d 轴
6
p
6
p
+
U
d
-
a
+
a
-
b
+
b
-
c
+
c
-
d
+
d
-
e
+
e
-
f
+
f
-
N
a 相
b 相
c 相
d 相
e 相
f 相