當前我國正處于工業(yè)化建設的中期階段,在未來的發(fā)展中,能源消耗將會進一步增長。風機、水泵廣泛應用在工業(yè)生產(chǎn)中,具有應用量大、應用面廣的特點,其配套電機耗電量也十分巨大。工業(yè)生產(chǎn)中的風機水泵在實際生產(chǎn)過程中普遍存在低效率運行的情況。因此,需要提高風機水泵用電機的效率。相較于傳統(tǒng)的異步電機,凸極永磁同步電機效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小,轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的不對稱能夠產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。在永磁同步調(diào)速統(tǒng)中,采用最大轉(zhuǎn)矩電流比（MTPA,Maximum Torque per Ampere）控制策略可以對磁阻轉(zhuǎn)矩進行充分利用,從而提高電機的轉(zhuǎn)矩輸出能力和系統(tǒng)效率。因此,本文中風機、水泵電機配套電機采用凸極永磁同步電機,并針對凸極永磁同步電機的MTPA控制策略進行研究。本文對最大轉(zhuǎn)矩電流比的兩種實現(xiàn)方法進行研究,分別為公式計算法和高頻信號注入法。根據(jù)MTPA控制策略的定義,推導求出交直軸電流的參考值,并通過參數(shù)等效變換對公式進行化簡,實現(xiàn)MTPA控制。公式法受到電機參數(shù)變化的影響,只能在一定程度上提高電機效率。高頻信號注入法的優(yōu)點在于其魯棒性更高,對電機參數(shù)變化不敏感,通過對瞬時輸入功率的處理可以得到MTPA控制策... 

【文章來源】：冶金自動化研究設計院北京市

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 風機水泵的應用現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
        1.3.1 永磁同步電機的發(fā)展
        1.3.2 電機控制技術(shù)的發(fā)展
    1.4 MTPA國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)
    2.1 永磁同步電機的數(shù)學模型與損耗分析
        2.1.1 永磁同步電機的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 坐標變換
        2.1.3 永磁同步電機的數(shù)學模型
        2.1.4 電磁轉(zhuǎn)矩
        2.1.5 永磁同步電機的損耗分析
    2.2 電壓空間矢量PWM調(diào)制技術(shù)
        2.2.1 SVPWM基本原理
        2.2.2 基本矢量作用時間
    2.3 PI調(diào)節(jié)器參數(shù)設計
        2.3.1 前饋解耦
        2.3.2 離散化的PI調(diào)節(jié)器
        2.3.3 基于頻域的PI參數(shù)調(diào)節(jié)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 IPMSM的 MTPA控制策略研究
    3.1 永磁同步電機的矢量控制
        3.1.1 i_d=0控制策略
        3.1.2 最優(yōu)控制策略
    3.2 公式法求解MTPA控制策略
    3.3 高頻信號注入法求解MTPA控制策略
    3.4 系統(tǒng)仿真
        3.4.1 仿真平臺
        3.4.2 仿真模型搭建
        3.4.3 仿真與實驗結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 MTPA控制系統(tǒng)的實驗研究
    4.1 實驗平臺
        4.1.1 硬件設計
        4.1.2 軟件設計
    4.2 實驗驗證與實驗結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應用[J]. 李偉強.  居舍. 2019(01)
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博士論文
[1]電動汽車永磁同步電機電流分段優(yōu)化控制策略研究[D]. 毛亮亮.哈爾濱理工大學 2016

碩士論文
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[2]基于深度學習的內(nèi)嵌式永磁同步電機MTPA預測與控制[D]. 李涉川.桂林電子科技大學 2019
[3]高頻信號注入法內(nèi)置式永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比控制研究[D]. 張鵬.山東大學 2019
[4]永磁同步電機磁場定向控制及PI參數(shù)自整定研究[D]. 劉紅松.上海電機學院 2017
[5]永磁同步電機動態(tài)解耦控制研究[D]. 李星星.大連交通大學 2015
[6]基于滑模觀測器的永磁同步電機矢量控制研究[D]. 胡蓉.西南交通大學 2014
[7]內(nèi)置式永磁同步電機最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究[D]. 吳芳.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[8]風機水泵分段式綜合調(diào)節(jié)流量及分功率調(diào)速裝置的研究[D]. 陳濤.華北電力大學 2013
[9]永磁同步電機控制系統(tǒng)PI參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 史江.河北工業(yè)大學 2013
[10]嵌入式永磁同步電機無位置傳感器控制研究[D]. 王康.浙江大學 2013



本文編號：3201074