37电力推进船舶PMSM直接转矩控制系统的研究

发布时间：2017-01-02 09:12

本文关键词：电力推进船舶PMSM直接转矩控制系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

大连海事大学；硕士学位论文；电力推进船舶PMSM直接转矩控制系统的研究；姓名：赵亮；申请学位级别：硕士；专业：电力电子与电力传动；指导教师：朱景伟；20100601；摘要；摘要；电力推进是依靠自身配备的发电设备来获得推进动力的；近年来交流电机控制技术不断完善，交流电机的多项控；本文采用三相永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）作为研究对；接着本文根据Ｍａｔｌａｂ仿真结果

大连海事大学

硕士学位论文

电力推进船舶PMSM直接转矩控制系统的研究

姓名：赵亮

申请学位级别：硕士

专业：电力电子与电力传动

指导教师：朱景伟

20100601

摘要

电力推进是依靠自身配备的发电设备来获得推进动力的推进方式。在船舶电力推进系统中，交流电力推进已经成为船舶推进的首选方式，并出现了交流异步电机、交流同步电机、以及永磁电机多种推进方式并存的局面，而永磁同步电动机以其自身的优势在船舶推进上的应用越来越为广泛。

近年来交流电机控制技术不断完善，交流电机的多项控制指标均能与直流电机控制性能相媲美。直接转矩控制技术是继交流电机矢量控制技术之后的又一种新型高效的交流变频调速技术。它以其自身的众多优点为人们所接受，应用并不断完善。直接转矩控制技术直接控制电机转矩，具有优良的静、动态调速性能。

本文采用三相永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）作为研究对象，首先介绍了直接转矩控制（ＤＴＣ）技术的现状、发展，在分析ＰＭＳＭ数学模型的基础上，应用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件搭建了ＰＭＳＭ直接转矩控制系统仿真模型，对ＰＭＳＭ直接转矩控制技术进行了仿真，仿真结果表明电动机定子磁链轨迹接近圆形，电动机转速、转矩都能够快速、及时的跟踪给定值，系统的静、动态性能都能满足很高的要求；本文在搭建ＰＭＳＭ直接转矩控制系统仿真模型的过程中，未采用传统的在旋转坐标系下来实现ＰＭＳＭ直接转矩控制，而是在两相静止坐标系下实现的。该方法具有结构简单明了、易于实现的特点，仿真结果表明ＰＭＳＭ直接转矩控制同样具有优良的静、动态调速性能；对于电动机转矩的闭环控制采用了零电压矢量，零电压矢量的应用改善了直接转矩控制系统转矩脉动大的缺点。

接着本文根据Ｍａｔｌａｂ仿真结果设计了直接转矩控制系统的硬件，包括三相整流电路，逆变器电路，电动机定子三相电压、电流的检测电路，功率器件隔离驱动电路，并以ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２为控制核心，对一台额定功率为２．２Ｋｗ的三相永磁同步电动机进行直接转矩控制。关键词：电力推进；ＭａｔＩａｂ仿真；ＰＭＳＭ直接转矩控制；ＤＳＰ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｗｈｏｇｅｔｓｉｔｓｐｒｏｐｕｌｓｉｖｅｐｏｗｅｒｏｎｉｔｓｏｗｎｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｓｈｉｐｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅＡＣｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｈａｓａｌｒｅａｄｙｂｅｅｎｔｈｅｆｉｒｓｔｏｐｔｉｏｎｔｏｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｏｆｓｈｉｐ，ａｎｄＳＯｆａｒ，ｔｈｅｒｅａｐｐｅａｒｓｔｈｅｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｍａｎｙｍａｎｎｅｒｓｏｆｐｕｓｈ，ｓｕｃｈａｓｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒ，ＡＣｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒａｎｄｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ，ｉｎｔｈｅｓｅｍｏｔｏｒｓｔｈｅＰＭＳＭｈａｓｗｉｎｐｅｏｐｌｅｏｆａｌｌａｇｅｓｓｉｎｃｅｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｈｉｐｈａｓｂｅｃａｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｗｉｄｅｒ．

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ｓｙｓｔｅｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＡｔｌａｓｔ，ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｓｅｔｕｐｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｏｆＰＭＳＭＤＴＣ

ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｉｔｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｒｅｅ?ｐｈａｓｅｓｔａｔｏｒｖｏｌｔａｇｅ，，ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｔｈｅｄｒｉｖｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｏｆｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｔｈｅｎｂａｓｅｄ

ｏｎｏｎｅｏｎＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ），ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｏｆ２．２Ｋｗ．ｃｏｎｄｕｃｔｓｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｔｏｒｗｉｍｔｈｅｒａｔｅｄｐｏｗｅｒ

ＫｅｙＷｏｒｄ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ；Ｍａｔｌａｂｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＰＭＳＭＤｉｒｅｃｔＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌ；ＤＳＰ

大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文＝＝血左推进墅照￡丛曼丛直接缝缒揎生９丕统的硒究：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。

●．’学位论文作者签名：盈盈

学位论文版权使用授权书

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论文作者签名：丧劾导师签名：誊坼日期：卅口年易月巧日

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