混合励磁同步电动机控制系统研究

发布时间：2021-04-10 17:59

　　混合励磁同步电动机不但具有永磁同步电动机功率密度高的优势,也具有调磁方便、调速范围宽等优点,在生产生活当中具有广泛的应用前景。随着技术的进步,对电动机的控制系统的稳定和动态特性提出了更高的要求。因此,深入研究混合励磁同步电动机控制系统,进一步提升其控制性能,对拓宽混合励磁同步电动机应用范围具有积极的意义。阐述了混合励磁同步电动机基本结构,推导了该电机在两相旋转坐标系下的数学模型,并采用冻结磁导率法计算了考虑磁路不同饱和状态下的直交轴电感,分析了考虑磁路饱和时电感参数对电磁转矩的影响,为后续控制系统的研究奠定了基础。提出了基于矢量控制系统的分区控制策略,将混合励磁同步电动机运行区域分为低速区、中速区和高速区,中低速区采用最大转矩电流比控制策略,高速区采用功率因数为1控制策略,根据电机实际转速选择不同的控制方式。采用仿真软件,搭建了基于该控制策略的仿真模型,仿真分析了电机转速在1500r/min的低速动态性能和3300r/min、7000r/min的中高速动态性能,验证了该控制策略的正确性。结合不同磁路饱和时的直交轴电感参数,提出了混合励磁同步电动机直接转矩控制策略。基于仿真软件,建立了混... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HESM最小铜耗控制原理图

而在文献[13]中作者同时考虑了铜耗和铁耗这两种模型，结合之后提出了一种铜耗和铁耗最优控制策略。该策略在电机稳定的情况下，实现了铜耗和铁耗之和最小的控制，进一步提升了 HESM 控制系统效率。虽然该策略考虑到了铁耗的影响，但是没有考虑定子电流对铁耗的影响，而是将 HESM 空载运行条件下的铁耗与满载条件下的铁耗等效。针对这种情况，文献[14]提出了一种充分考虑电机定子电流、励磁电流和运行频率对铁耗影响的效率最优控制策略。另外，文献[15]给出了一种新的基于矢量控制系统的电流滞环分区控制方法，如图 1.2 所示。该控制方法将 HESM 调速范围分为三个控制区域:低速区、中速区和高速区。低速区为处于额定转速以下的运行区域，在该区域，可根据负载情况，对电机进行增磁或无电励磁控制，使其在增磁控制时获得超过不加电励磁时的最大转矩的能力；中速区为介于额定转速和弱磁基速之间的运行区域，在该区域反电势不会达到直流母线电压，可以通过增加定子电压的方式提升转速和电磁转矩；高速运行区为转速超过弱磁基速的运行区域，反电势大于直流母线电压时需要进行弱磁调节，可通过增加反向直轴电流和励磁电流的方法进行弱磁控制。

第 1 章 绪论献[16]提出了一种 HESM 低速大力矩控制方法，该方法根据电磁转区分为常规力矩区和动态增磁区。常规力矩区为额定力矩以下的该区域将 HESM 看作一台永磁同步电动机，不施加励磁电流即 if的永磁同步电动机控制策略；动态增磁区为额定转矩以上的运行可通过动态调节励磁电流，增加 HESM 输出力矩，实现在不增加况下，增大输出转矩的目的，相关电流控制器原理图如图 1.3 示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3130087