基于直接转矩控制的电动叉车驱动系统研究与设计

发布时间：2017-11-29 18:15

  本文关键词：基于直接转矩控制的电动叉车驱动系统研究与设计

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【摘要】：随着能源危机的日益严重,节能增效技术一直是科研领域的热点,而研制高效的电动叉车以替代效率低的原有内燃机叉车成为重要的科研课题之一。电动叉车电机的特殊性导致通用的变频器无法适用于电动叉车的控制要求,而其控制器的关键技术目前受控于几家国外公司,因此,研制高性能的电动叉车控制器具有很高的经济效益和广阔的市场前景。电动叉车控制器设计的核心在于其驱动系统的设计,故本文主要针对基于DTC的电动叉车驱动系统进行了设计和研究。首先,在介绍各种坐标变换方法基础上,分析了电动叉车电机在各种坐标系下的数学模型；通过分析传统的直接转矩控制技术,设计了基于SVPWM的直接转矩控制方案；对比分析多种磁链模型基础上,优选出一种适宜于叉车电动机控制的磁链模型：针对设计的叉车直接转矩驱动系统进行了仿真,与传统直接转矩控制系统相比较,设计的系统无论静态还是动态性能均有所提高,验证了设计方案的有效性和可行性。其次,设计了基于DSP芯片的控制电路和基于功率MOSFET器件并联的功率电路；针对电动叉车电机低电压大电流的特点,设计中采用了散热性能良好的铝基板,并对MOSFET器件的并联均流问题进行了分析和仿真；设计了MOSFET器件的缓冲电路,并通过仿真和理论分析,对缓冲电路各参数进行了优化设计。然后,在研发的试验样机上进行了实验,实验结果中发现电流的畸变率较高,而且电流波形在过零点处畸变明显。在分析了产生电流畸变的原因后,提出了一种新型死区补偿的调制方法,并详细分析了死区对电压矢量的影响,给出了过渡开关状态空间矢量的概念,并举例说明了开关时间的计算方法。最后,在研发的试验样机上对新型死区补偿的调制方法进行了实验,电流波形得到了明显的改善,电机运行更稳定,验证了设计系统的可行性。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH242

【引证文献】

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1 郑有为;;新能源叉车技术现状与前景展望[A];芜湖高端装备制造业创新与发展论坛——2012年安徽省科协年会芜湖分会场论文集[C];2012年

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本文编号：1237643