永磁磁阻电机的控制方法和策略研究

发布时间：2017-08-15 15:40

  本文关键词：永磁磁阻电机的控制方法和策略研究

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【摘要】：永磁磁阻电机由于拥有磁阻转矩和永磁转矩,其拥有高效率、高功率密度、调速范围宽等优点,是一种十分有发展潜力的新型电机。国内外对于永磁磁阻电机的设计进行了较多的研究,但是对于永磁磁阻电机的控制方面研究工作进行得较少。适合的控制策略对于永磁磁阻电机进行高效运行有着十分重要的作用。文章首先在对永磁同步电机及同步磁阻电机的模型进行研究的基础上,结合永磁磁阻电机的特点,通过衍生变化,推导出数学模型。接着对其转矩特性进行分析,永磁磁阻电机的转矩特性受到永磁体性能、交直轴电感、电枢电流、电流角等多种耦合参数的影响,其特性规律复杂多变。然后对永磁磁阻电机的双闭环矢量控制进行讨论,并(在MATLAB/SIMULINK仿真环境下)建立了仿真模型,进行讨论和仿真,对仿真结果进行分析,得出结论:单纯的双闭环电压矢量控制虽然可以满足控制的基本要求,但是控制精度不高,控制效率也不高。最后对各种现阶段常用的弱磁控制方法进行了阐述,并分析永磁磁阻电机的弱磁控制原理,根据现有的弱磁控制方法,设计了一种改进型电流调节器弱磁控制方法,进行理论分析和仿真实验,发现其拥有较好的性能和控制效果,但是也存在输出不稳定以及电流和转矩下降的问题。根据上述方法的缺点,优化设计出电流角控制方法,进行了讨论和仿真实验,再对两种控制方法进行比较,从比较结果中可以发现电流角控制方法中的输出更稳定,且电流和转矩并未出现下降。最后提出了一些适合工程条件的永磁磁阻电机的弱磁方法。
【关键词】：永磁磁阻电机 矢量控制 弱磁控制 电流调节器 电流角
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM352
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-23
• 1.1 引言17-18
• 1.2 永磁磁阻电机的来源、发展情况18-21
• 1.3 永磁磁阻电机的发展现状21-22
• 1.4 论文研究的方向和内容22-23
• 2 永磁磁阻电机的数学模型和转矩性能23-38
• 2.1 同步磁阻电机的数学模型23-26
• 2.2 永磁磁阻电机的数学模型26-29
• 2.3 永磁磁阻电机的转矩性能29-34
• 2.4 永磁磁阻电机的仿真模型34-37
• 2.5 本章小结37-38
• 3 永磁磁阻电机的矢量控制38-46
• 3.1 双闭环结构的矢量控制系统设计38-42
• 3.2 永磁磁阻电机SVPWM仿真42-45
• 3.3 本章总结45-46
• 4 永磁磁阻电机的弱磁控制46-72
• 4.1 弱磁控制研究现状46-49
• 4.2 永磁磁阻电机弱磁控制原理49-54
• 4.3 改进型电流调节器弱磁控制54-64
• 4.4 电流角控制64-70
• 4.5 工程条件下永磁磁阻电机弱磁控制方法70-71
• 4.6 本章小结71-72
• 5 总结与展望72-74
• 5.1 总结72
• 5.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 作者简历78-80
• 学位论文数据集80

【参考文献】

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本文编号：679003