永磁同步電機(jī)的矢量控制-現(xiàn)代電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與報(bào)告-預(yù)覽頁
【正文】 控制系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展的方向之一。（3）從基本原理來講：永磁同步電機(jī)與傳統(tǒng)電勵(lì)磁同步電機(jī)是一樣的，其唯一區(qū)別為傳統(tǒng)的電勵(lì)磁同步電機(jī)是通過在勵(lì)磁繞組中通入電流來產(chǎn)生磁場(chǎng)的，而永磁同步電機(jī)是通過磁體來建立磁場(chǎng)的，并由此引起兩者分析方法存在差異。電角度。 PMSM在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 要研究PMSM在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，首先需要研究坐標(biāo)變換?；诠β?、矢量幅值不變的原則，可得變換矩陣如式（） （）對(duì)式（）（求逆矩陣就可得到兩相靜止坐標(biāo)系到三相靜止坐標(biāo)系的變換矩陣（即反Clark變換）如式（）所示， （） 當(dāng)a、b、c各相繞組上的電壓與電流分別為互差120176。將式（)、式()經(jīng)過式（)的Clark變換即可得到PMSM在兩相靜止坐標(biāo)系下的電壓方程和磁鏈方程，如式（)和式（)所示。電壓方程： （）其中，、為dq軸電壓，、為dq軸電流，、軸dq電感，、為dq軸磁鏈。對(duì)于以永磁同步電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)而言，主要采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制方式，該方式特別適用于小容量調(diào)速系統(tǒng)。 適用場(chǎng)合：小容量調(diào)速系統(tǒng)、高性能的控制場(chǎng)合。缺點(diǎn)：控制算法相對(duì)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)不易，且功率因數(shù)會(huì)隨著輸出轉(zhuǎn)矩的增大兒快速下降。缺點(diǎn)：由于永磁同步電機(jī)由轉(zhuǎn)子永磁體勵(lì)磁，且永磁體磁鏈幾乎不變，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電樞繞組的總磁鏈不為定值，因此不能實(shí)現(xiàn)定子電流隨轉(zhuǎn)矩的線性變化關(guān)系。適用場(chǎng)合：大功率調(diào)速系統(tǒng)。 優(yōu)點(diǎn)：電機(jī)可運(yùn)行于額定轉(zhuǎn)速以上。第3章永磁同步電機(jī)矢量控制原理 1971年，德國(guó)學(xué)者Blaschke和Hasse提出了矢量控制（Vector）理論，并將之應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)中，從理論上解決了交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的高性能控制問題。在定子側(cè)的各個(gè)物理量（電壓、電流、磁鏈等）都是交流量，需要借助于坐標(biāo)變換，將各變量從三相靜止坐標(biāo)系變換到跟隨轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上。 由于電機(jī)參數(shù)、結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用場(chǎng)合的不同，所以應(yīng)采取不同的控制方法。的控制方法有以下特點(diǎn)：（1）控制算法簡(jiǎn)單，工程上易于數(shù)字實(shí)現(xiàn)；（2）轉(zhuǎn)子磁鏈與定子電流轉(zhuǎn)矩分量解稱，相互獨(dú)立；（3）定子電流勵(lì)磁分量為0，使得永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)一步簡(jiǎn)化；（4）對(duì)于SPMSM，的控制即為最大轉(zhuǎn)矩電流比控制；（5）對(duì)于IPMSM，的控制不能充分利用磁阻轉(zhuǎn)矩；（6）隨著負(fù)載增加，定子電流增加，定子電壓矢量與定子電流矢量的夾角增大，造成同步電機(jī)功率因數(shù)降低。第4章 MATLAB的仿真分析MATLAB（矩陣實(shí)驗(yàn)室）是MATrix LABoratory的縮寫，是一款由美國(guó)The MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件。另外還有一個(gè)配套軟件包Simulink，提供了一個(gè)可視化開發(fā)環(huán)境，常用于系統(tǒng)模擬、動(dòng)態(tài)/嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等方面。 (1) 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到三相靜止坐標(biāo)系統(tǒng) (2)逆變電路兩個(gè)主要子系統(tǒng)建模完成后，開始進(jìn)行仿真整體建模，為永磁同步電機(jī)矢量控制Simulink仿真模型。仿真分析：，橫坐標(biāo)：時(shí)間t(s)，縱坐標(biāo)：角速度ω(rad/s),在很短時(shí)間內(nèi)，電機(jī)完成矢量控制，達(dá)到設(shè)定值，然后轉(zhuǎn)速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，趨于穩(wěn)定，效果比較好。并在坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)上引出了永磁同步電機(jī)的矢量控制原理，分析了采用的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了其實(shí)現(xiàn)原理框圖。通過本次課程設(shè)計(jì)，我們認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合起來，在理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)。在課程設(shè)計(jì)過程中通過交流學(xué)習(xí)，按照當(dāng)初制定的計(jì)劃實(shí)施，在執(zhí)行計(jì)劃過程中學(xué)會(huì)查閱資料，克服心理上的不良情緒，不斷的學(xué)習(xí)和解決困難，磨練了我們的意志。
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1