永磁同步電機ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 08:39 本頁面
【文章內容簡介】 qdqdqfqdqdqfmddqqdem iiLLipiiLLiiLpiipT ???????? ???電機的速度控制實質是控制轉矩，在直流機中改變電樞電流可獨立對轉矩的控制， T=Ce216。Ia，電樞磁場與勵磁磁場始終正交，是解耦的。 但永磁同步電機不同，其電樞磁場與永磁磁場不正交，相互耦合，難以通過控制電樞電流獨立控制電機的轉矩，但是從靜止 abc坐標系變換到旋轉 dq坐標系后，則可以解耦。 第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 矢量控制原理 矢量控制實際上是對 定子電流矢量相位和幅值的控制 。當永磁體勵磁磁鏈和 Ld、Lq確定后，電機 T便取決于定子電流的空間矢量 is,而 is的大小和相位又取決于 id和 iq，也就是說控制 id和 iq便可以控制電機 T。一定的轉速和轉矩對應于一定的 i*d和 i*q，通過這兩個電流的獨立控制，使實際 id和 iq跟蹤指令值 i*d和 i*q，便實現了電動機的轉矩和轉速的控制。 ??? fif? dq相繞組軸線as?siqidi永磁同步機空間矢量圖： ])([ qdqdqfem iiLLipT ??? ?第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 矢量控制原理 由于實際饋入電機電樞繞組的電流是三相交流電流 ia、 ib、 ic，因此，三相電流的指令值 i*a、 i*b、 i*c必須由下面的變換從 i*d、 i*q得到： 轉子位置信號由位置傳感器 (如光電編碼器或旋轉變壓器等 )提供。 通過電流控制環(huán)，可以使電機實際輸入三相電流 ia、 ib、 ic，與給定的指令值i*a、 i*b、 i*c一致，從而實現了對電動機轉矩的控制。 需要指出的是，上述電流失量控制對電動機穩(wěn)態(tài)運行和瞬態(tài)運行都適用。而且， id、 iq是各自獨立控制的，因此更便于實現各種先進的 控制策略 。 第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 矢量控制極限問題 ? 正弦波永磁同步電動機的控制運行與系統(tǒng)中逆變器密切相關，電動機的運行性能要受到逆變器的制約。 ? 最為明顯的是電動機相電壓有效值的極限值 Ulim和相電流有效值的極限值 Ilim要受到逆變器直流側電壓和逆變器的最大輸出電流限制。 ? 當逆變器直流側電壓最大值為 Uc時，丫接的電動機可達到的最大基波相電壓有效值為： 623limcc UUU ??而在 dq軸系統(tǒng)中的電壓極限值： Ulim= Uc 第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 電壓極限問題 22 qd UUUs ??電機穩(wěn)定運行時，電壓矢量的幅值 代入 dq軸下穩(wěn)態(tài)電壓： ???????????qfddqdqqdiriLuiriLu11????忽略電阻，簡化得： 22 )()( fddqq iLiLUs ???? ????代入電壓極限： 2lim22 )/()()( ?? UiLiL fddqq ???第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 電壓極限軌跡 隱極機，圓方程 凸極機，橢圓方程 電機穩(wěn)定運行時，對應某一 轉速，定子電流矢量不能超 過該轉速下的橢圓軌跡，轉 速提高橢圓變小 電壓極限軌跡方程： 2lim22 )/()()( ?? UiLiL fddqq ???diqi第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 電流極限問題 電流有效值為電機個達到的最大相其中： limlimlim22lim,3 IIiiii qd???電機穩(wěn)定運行時， 電流矢量的幅值 電流極限軌跡為一園軌跡 電機穩(wěn)定運行時，電流電壓 的空間矢量均不能超出相應 軌跡范圍，因此某一轉速下 電機只能運行在軌跡之內。 diqi第四講永磁同步電機 ? 8 永磁同步電機的矢量控制 恒轉矩運行電流軌跡 ? 永磁同步電機工作特性曲線： ? 例 :某電機轉速 08000rpm，低速轉矩 275NM，高速恒功率 60kW，1分鐘 2倍過載。
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