永磁同步电机的无速度传感器启动技术研究

发布时间：2021-12-29 06:57

　　近年来,永磁同步电机得到了越来越广泛的应用。而永磁同步电机的控制通常都需要使用速度传感器来获得电机转速与转子位置信息。但速度传感器的安装会增加电机机械复杂性,加大电机体积,还会受限于恶劣环境的影响。无速度传感器控制在近年来取得了显著进步,使这种控制方法也逐渐进入工业应用之中。但在没有电机转速和位置信息的情况下不少无速度传感器控制方案无法启动或会产生较大的电流冲击。故永磁同步电机的无速度传感器启动方案也是无速度传感器控制的研究重点之一。本论文的目标是对比、验证和研发先进的无速度传感器启动方案。论文首先推导了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型。以此为基础设计了永磁同步电机的矢量控制方案。根据转子坐标系下的数学模型和控制原理,设计了矢量控制中各控制环的控制参数。接着在矢量控制的基础上实现了MTPA控制和弱磁控制。接着论文研究了基于扩展电动势的无速度传感器控制方案。论文详细设计了基于扩展电动势的磁链观测器的基本结构,并对每个控制环进行了稳定性分析和参数设计。根据系统伯德图,对该观测方法在各种转速下的观测情况进行了预测,并通过仿真与实验进行了验证。然后论文将永磁同步电机的启动情况分为了静止启动... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统电流环阶跃响应仿真对电流环进行试验测试，结果如图3-7所示

转速环控制框图

浙江大学硕士学位论文第3章永磁同步电机矢量控制18图3-9系统转速环阶跃响应在仿真中进行阶跃响应测试，波形如图3-10所示。将电机从静止空载启动，设定转速为1000rpm。可以看出响应与理论分析并不一致，系统上升时间约为225ms，远超过理论分析。这是因为电机的转动惯量较大，导致电机最大加速度有限，稳定时间增长。图3-10系统转速环阶跃响应仿真

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]车用永磁同步电机高效与宽域控制研究[D]. 吴翔.中国矿业大学 2019
[2]永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D]. 王松.北京交通大学 2011
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硕士论文
[1]永磁同步电机的无位置传感器矢量控制设计[D]. 钱振天.浙江大学 2019
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[3]基于高频注入法永磁同步电机无传感器矢量控制的研究[D]. 陈力.天津大学 2009



本文编号：3555626