永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高、能量密度高及調(diào)速性能好等優(yōu)點,在航空、電動汽車以及家用電器等領(lǐng)域當中被廣泛運用。但是,由于機械編碼器的存在,控制板的連接線路與電路會相應(yīng)增加。在惡劣環(huán)境當中,不僅系統(tǒng)易受干擾,成本也會提高。這促使國內(nèi)外的學(xué)者們針對該種電機的無速度傳感器控制進行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn),在低速領(lǐng)域,交直電感近似相等的表貼式PMSM通常采用脈振電壓注入法。然而傳統(tǒng)的脈振電壓注入法是在不考慮電機阻抗以及電感交叉耦合的情況下建模,這會出現(xiàn)較大位置誤差,影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能。在中高速領(lǐng)域內(nèi),滑模觀測器法受到廣泛研究,但是該算法存在開關(guān)函數(shù)和低通濾波器。這會產(chǎn)生高頻抖振,系統(tǒng)穩(wěn)定性差等問題。單一無傳感器算法只能在一定速域范圍內(nèi)具備其性能,無法兼容電機在零速、低速、中高速狀態(tài)下的高性能運行。本文以一臺1kW級表貼式PMSM為研究對象,對電機的零速、低速和中高速域進行分類研究。當電機處于靜止狀態(tài)時,采用正反交替注入的電壓矢量注入法,抵消運動力矩對電機運動狀態(tài)的影響,使電機在靜止狀態(tài)下獲取轉(zhuǎn)子初始位置... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PMSM無速度傳感器不同速域算法

及功率密度大等優(yōu)勢。永磁同步電機的反電動勢波形接近于正弦波，它的正弦程度由充磁質(zhì)量來決定。此外，氣隙長度的大小對電動機的裝配工藝和雜散損耗有一定影響[45]。永磁同步電動機按轉(zhuǎn)子永磁體轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)可分為兩種：（1）表貼式永磁同步電動機（SPMSM）SPMSM中永磁體是牢牢固定在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，一般是瓦片式，磁通方向為徑向。結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動慣量小，制造成本低。該類電機具備隱極性，其直軸電感值Ld大小接近交軸電感值Lq。在工業(yè)生產(chǎn)線、船舶以及汽輪機等恒功率運行要求不高的領(lǐng)域當中得到廣泛運用。如圖2.1所示。圖2.1SPMSM的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)置式永磁同步電動機（Internalpermanentmagnetsynchronousmotor,IPMSM）IPMSM是將永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部，Lq會明顯大于Ld，氣隙較小，有較好的弱磁

第2章永磁同步電機數(shù)學(xué)模型與控制策略研究9圖2.3三相ABC坐標系和兩相αβ坐標系Park變換可以稱為2s/2r變換，在兩相靜止坐標系下的電流響應(yīng)結(jié)果與兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下電流響應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果存在對等關(guān)系。如圖2.4所示，dq旋轉(zhuǎn)坐標系以角速度ωm在靜止坐標系上旋轉(zhuǎn)，q的空間位置上超前d軸90°，其中位置夾角θ為d軸與兩相靜止坐標系下α軸機械角度�？傻藐P(guān)系式iiiicossinsincosqd（2-2）為了得到IPark變換關(guān)系式，對上述矩陣進行逆運算可得qdcossinsin-cosiiii（2-3）圖2.4兩相靜止αβ坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標系2.2.2永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型考慮到永磁同步電機存在多種非線性因素（如溫度效應(yīng)，凸極效應(yīng)以及電感飽和等），想建立精確的PMSM數(shù)學(xué)模型非常困難[46]。通常采用理想化方法簡化模型參數(shù)，假設(shè)如下：1）三相全橋電路的各個元件均為理想元件；2）磁路線性，忽略磁路飽和效應(yīng)；

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制策略的研究[D]. 李振博.太原科技大學(xué) 2017
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[7]基于擴展卡爾曼濾波的永磁同步電機自適應(yīng)轉(zhuǎn)速控制研究[D]. 邵珠榮.大連海事大學(xué) 2016
[8]永磁同步電機矢量控制的實現(xiàn)[D]. 徐文偉.華南理工大學(xué) 2013
[9]永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 鄧文華.西南交通大學(xué) 2012
[10]永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置估計[D]. 胡任之.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



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