电梯用PMSM曳引控制及起动问题研究

发布时间：2020-06-10 06:03

【摘要】：随着社会经济的迅速发展,人口快速扩张,城市化水平不断提高,使得城市用地日益紧缺,而高层建筑作为解决方案在城市中蓬勃发展,电梯在现代化城市中越来越受到人们的关注。在电梯运行的过程中,人们希望在保证其运行安全性与可靠性的前提下,提高电梯系统的响应速度,减小电梯曳引机起动过程中的倒遛速度以及倒遛距离,从而提供给乘客更好的舒适性。本文主要针对电梯驱动系统中PMSM曳引机的控制及起动“倒遛”问题进行了深入研究。首先学习矢量控制三种坐标系的建立以及它们之间的转换,建立起PMSM数学模型,详细分析SVPWM波的产生原理,从而确定矢量控制方案,从仿真的结果中对永磁同步电机的控制性能进行分析。针对电梯曳引机控制及起动问题,加装负载转矩测量仪器可以快速的获得精确的初始负载力矩信息,从而最大程度减小轿厢的倒遛距离,但是其成本大大增加,并且易受到外界环境的干扰。为提高垂直梯驱动系统中曳引机在起动时的稳定性以及速度环的响应速度,通过建立垂直梯驱动系统模型并引入Stribeck摩擦力模型,对观测器原理分析,提出一种基于负载转矩观测器的解决方案,然后对所提方案进行仿真验证。相比较于传统的PI控制系统,2-DOF PI控制器不仅具有前者简单,容易实现的优点,而且还弥补了传统PI控制器不能同时满足系统的响应速度与鲁棒性的问题,通过对控制项的调节可以消除系统速度环出现的超调现象,基于此提出一种电梯曳引机复合起动控制策略。结合论文的理论分析,对所提方案采用Matlab/Simulink软件仿真,验证所提方案的可行性。
【图文】：

图 1.1 2010-2015 年全球电梯新安装的数量图1.2.2 中国电梯行业发展状况（1）中国电梯行业的发展历程电梯行业的发展历史已经有 100 多年了，而中国电梯行业的快速发展是在改革开放以后，起步比较晚，回首我国电梯行业的发展历程，一般可以分为三个发展阶段。第一阶段是我国第一台的电梯是 1908 年在上海由美国奥的斯生产安装的。第二个阶段是上海大新公司于 1932 年安装了两台单人自动扶梯，早期的国内整个电梯行业发展非常缓慢，主要依赖进口国外的产品，而国内平均每年产量仅有几百台电梯。第三个阶段是在上世纪八十年代，自从瑞士迅达电梯通过投资建立迅达电梯进入国内为开端，，外资品牌陆续进入中国市场，从而抢占国内电梯的市场份额，对国内电梯行业进行垄断。国内的民营企业通过与外资企业合作生产配套设施的进入电梯制造工业，向国外学习技术，在不断地追赶国外先进技术的同时追求创新，国内电梯企业不断发展壮大，不仅在国内市场赢得消费者的青睐，在国外市场中所占的份额也越来越大。

1 绪论行业取得较快的发展。根据中国电梯协会统计，国内电梯行业始终保持着较快的增长速度，每年以百分之十五至百分之二十的速度增长。截止到 2015 年底，我国整个电梯行业的电梯总产量达到七十六万台，同比增长 7.3%，我国已成为全球最大的电梯市场。如图 1.2 所示截至 2015 年年底，我国电梯保有量已达 426 万台[3]。目前中国是世界上电梯保有量最大的国家，但我国的人均保有量还是很低，只有世界平均数的三分之一，仍远低于美欧部分发达国家，所以说中国市场远未饱和。随着国家城市化水平的不断提高，国内电梯行业的发展还是有很大的潜力。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU976.3;TM341

【参考文献】

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本文编号：2705884