模拟永磁同步电机的电力电子负载研究

发布时间：2020-03-27 11:30

【摘要】：针对现有电机驱动器性能和功率测试方案中存在系统复杂、硬件成本高、研发周期长等一系列缺点,本文提出能实时模拟电机端口特性的电机模拟实验平台,该实验平台能满足电机驱动器带动各种不同参数电机,拖动各种机械负载时的适用性实验,具有结构简单、电机参数灵活可调等优点。本文首先建立了反电势非正弦永磁同步电机在三相静止坐标系、两相静止坐标系(αβ坐标系)和两相同步旋转坐标系(dq坐标系)下的数学模型,简述了空间矢量脉宽调制技术和永磁同步电机矢量控制策略。在MATLAB/Simulink环境下建立了永磁同步电机的仿真模型,对非线性永磁同步电机的定子电流、电磁转矩进行了仿真研究。为实现电机模型的实时计算,研究分析了各种数值积分法在求解电机模型时的实现方法,对比了各方法在不同步长下的计算准确度和运算量,最终选择Adams法,该方法计算准确并且计算量小,为电机模型的实时计算提供技术方案。提出利用背靠背PWM整流器构造电机模拟系统的功率变换电路,电机模拟器根据电机仿真器的运算结果实时模拟电机的电气端口特性;并网变换器将模拟侧所吸收的电能回馈电网,以维持直流电压稳定。在MATLAB/Simulink环境下建立了电机模拟实验平台的仿真系统,进行了模拟永磁同步电机的仿真验证实验。在理论分析的基础上,论文设计了电机模拟实验平台的硬件系统以及RT-LAB的驱动控制模型,为实验验证提供了基础。实验结果与仿真结果具有很好的一致性,验证了电机模拟实验平台的可行性和有效性。
【图文】：

图 2.15 永磁同步电机反电势检测模型同步电机反电势检测模型。其中 fa、fb、fc 是在真实永势信息，该反电势信息乘以当前电机转速便为当前永磁同参数如图 2.16 所示。永磁体磁链：Ψf=0.9406Wb，定子2.7mH、Lq=47mH，转动惯量：J=1.95498e-3kg.m2,摩擦系M 载波频率 20KHz，直流侧电压 ud=600V。Non-ideal B换开关，打钩时为反电势非正弦永磁同步电机仿真模型4fq2eq1ed1-D T(u)fcfbthetafqabc/dqProduct3Product11/pGain21/pGain1[fq_m][fd_m]1we
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐健;陈华胄;;基于RT-LAB的永磁同步电机实时仿真系统设计[J];自动化技术与应用;2015年01期

2 林潜;葛宝明;毕大强;李秋生;;永磁同步电机控制硬件在环测试平台的实现[J];电工电能新技术;2014年03期

3 黄清军;孙牧村;邹旭东;刘良春;熊威;;模拟电机端口特性的电力电子负载系统设计[J];电力系统自动化;2014年03期

4 黄苏融;朱培骏;高瑾;姜淑影;黄艳;;基于数字化虚拟电机硬件在环实时仿真测试[J];电机与控制应用;2012年07期

5 黄苏融;史奇元;刘畅;洪文成;高瑾;;基于现场可编程门阵列永磁同步电机模型的硬件在环实时仿真测试技术[J];电机与控制应用;2010年09期

6 袁登科;张逸成;姚勇涛;;PMSM直接转矩控制调速系统中转矩增量分析[J];机电一体化;2010年03期

7 常晓飞;符文星;闫杰;;RT-LAB在半实物仿真系统中的应用研究[J];测控技术;2008年10期

8 刘军;俞金寿;;永磁同步电机控制策略[J];上海电机学院学报;2007年03期

9 赵朝会,王永田,王新威,邢俊敏;现代交流调速技术的发展与现状[J];中州大学学报;2004年02期

10 卢子广,柴建云,王祥珩,苏鹏生;电力驱动系统实时控制虚拟实验平台[J];中国电机工程学报;2003年04期

相关硕士学位论文 前1条

1 姚剑锋;基于PWM技术的电动机模拟器[D];天津大学;2006年

，

本文编号：2602901