基于PWM整流器的高速无刷直流电机控制系统研究

发布时间：2017-12-16 19:34

  本文关键词：基于PWM整流器的高速无刷直流电机控制系统研究

  更多相关文章： 高速无刷直流电机 功率因数矫正 电流型整流器 转矩脉动抑制 间接电流控制

【摘要】：高速无刷直流电机的具有几何尺寸小,动态响应快,可直接与高速负载或原动机连接等优点,这些优点使得其在各种各样的工业领域得到广泛应用。由于高速无刷直流电机气隙大,电枢电感小,传统的PWM控制方式会产生较大的高频电流谐波,从而造成电机转矩波动大、电机发热严重等问题,同时传统的PWM控制方式整流端采用二极管整流,会产生大量的电流谐波,对电网污染较大。本文主要研究高速无刷直流电机的控制策略,并针对以上问题提出了新的控制器拓扑结构。本文首先对分析了无刷电机本体数学模型并进行了建模;使用传统的无位置传感器控制方式进行了高速无刷直流电机的仿真建模并分析了转矩脉动产生的原因;从电流波动抑制与转矩脉动抑制两个角度介绍了BUCK变换器与三相六状态恒通模式的优点,并进行了基于BUCK电路的高速无刷直流电机的控制系统的建模与仿真,得到了预期结果,同时指出了传统不可控晶闸管整流的弊端,分析了其对电网造成的谐波危害;最后进行了三相电压型整流器和电流型整流器的拓扑结构分析与比较,介绍了三相电流型PWM整流器的信号调制原理与间接电流控制原理,完成了主电路参数设计,在以上基础上提出一种新型的基于间接电流控制的电流型PWM整流的高速无刷直流电机控制系统。在整流端使用IGBT器件代替传统变频器的二极管整流桥,采用功率因数矫正技术,减小对电网的污染。在逆变端采用母线电流调制,驱动桥臂三相六状态恒通的驱动方式实现了对一台10000rpm,10kW的一台无刷直流电机的控制。Matlab的仿真结果表明,采用所提出的拓扑结构,能有效的提高网侧功率因数,且能减小电机电枢绕组谐波与电机的转矩脉动。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM33;TP273

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 周强;刘闯;朱学忠;刘迪吉;;超高速开关磁阻电动机设计[J];中国电机工程学报;2009年09期

2 杨乐梅;;基于Matlab无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法[J];青岛大学学报(工程技术版);2008年04期

3 谈龙成;李耀华;王平;徐伟;;适用于电流型变流器的空间矢量过调制策略[J];中国电机工程学报;2008年15期

4 周凤争;沈建新;林瑞光;;从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗[J];浙江大学学报(工学版);2007年09期

5 张晓峰,胡庆波,吕征宇;基于BUCK变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法[J];电工技术学报;2005年09期

6 周波,魏佳,穆新华,严仰光;反电势逻辑电平积分比较法实现的无刷直流电机无位置传感器控制[J];电工技术学报;2000年04期

7 孙艳霞,刘宗;无刷直流电动机传动控制系统的改进与实现[J];大连铁道学院学报;2000年01期

8 曾捷,刘文,沈建新;微机控制的无位置传感器无刷直流电机驱动系统[J];西安交通大学学报;1996年03期

，

本文编号：1297226