3.1 引言

根据电机学理论，交流电动机主要利用基波分量实现机电能量转换，谐波会引起损耗、转矩脉动等，所以电动机本体设计过程中应尽可能减小磁动势及反电动势中的谐波。根据第2章的分析，电动机对象被映射到一个机电能量转换平面和多个零序轴系上。从减小电动机谐波损耗、减小转矩脉动的角度，希望实现可控零序轴系电流等于零。

众所周知，三相电动机绕组若非开绕组结构，则零序电流没有通路，所以零序电流自然为零，无需控制。因此，在实现非开绕组结构的三相交流电动机直接转矩控制时，无需考虑零序分量的控制，仅需关注基波平面上电压矢量对定子磁链及电磁转矩的控制作用。但在研究过程中，同时也发现相对于减小电磁转矩脉动、磁链脉动强力需求而言，三相逆变桥只能提供七个电压矢量，数量明显偏少。而多相电动机采用多相逆变器供电，可以提供更多的电压矢量来实现电磁转矩和定子磁链更加精准的控制。

由于多相电动机存在多个可控零序轴系，所以在用多相逆变器输出电压矢量对基波平面电磁转矩、定子磁链控制的同时，还要对可控制零序轴系进行主动控制。这就要求所选择的电压矢量能够同时实现机电能量转换平面和可控零序轴系的控制。由于零序轴系控制的约束，如何精选电压矢量是多相电动机直接转矩控制的关键。

本章以六相对称绕组永磁同步电动机为研究对象，研究反电动势正弦波的多相电动机单电动机单平面机电能量转换型直接转矩控制策略，从两个方向各自提出两种直接转矩控制思路：一是将控制策略分解到机电能量转换平面和零序轴系上进行；二是在多轴构成的完整多维空间中构建控制策略。