五相永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有容錯(cuò)性能優(yōu)良、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小和功率密度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電船推進(jìn)、軌道牽引和航空航天等可靠性要求較高的場合。在某些極端環(huán)境下,位置傳感器的使用會(huì)造成系統(tǒng)的可靠性下降,無位置傳感器控制可以作為系統(tǒng)的備份控制方案,因此本文對五相PMSM全速域無位置傳感器控制技術(shù)展開了研究。包括低速運(yùn)行狀態(tài)下基于高頻電壓注入法的轉(zhuǎn)子位置辨識(shí)技術(shù)研究、中高速運(yùn)行狀態(tài)下基于滑模觀測器（Sliding Mode Observer,SMO）的轉(zhuǎn)子位置辨識(shí)技術(shù)研究、轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法研究以及全速域運(yùn)行控制方法的研究。首先,利用繞組函數(shù)法,推導(dǎo)出五相PMSM的電感矩陣,進(jìn)而推導(dǎo)出其在自然坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。以旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),對改進(jìn)的最近四矢量脈寬調(diào)制算法進(jìn)行了研究,仿真表明該算法能夠抑制諧波電壓并提高調(diào)制范圍,以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了矢量解耦雙閉環(huán)控制系統(tǒng),仿真驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的有效性。其次,對基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入法的磁極位置檢測方法展開研究�；谖逑郟MSM數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出高頻電壓注入下的定子電流模型... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

五相永磁同步電機(jī)A相反電勢波形

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-24-率要盡可能的高；(4)盡量減少相電壓不必要的諧波含量。以第一扇區(qū)為例，按照上述原則生成的PWM如圖2-9所示。40T21T24T22T23T40T40T23T22T24T21T40TsT圖2-9改進(jìn)的最近四矢量調(diào)制法第一扇區(qū)開關(guān)信號對改進(jìn)的最近四矢量法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，如圖2-10和圖2-11所示，輸出電壓進(jìn)行了標(biāo)幺化處理。輸出極電壓為馬鞍形波。在正弦調(diào)制區(qū)內(nèi)相電壓為標(biāo)準(zhǔn)正弦，隨著調(diào)制比的增大，在非正弦調(diào)制區(qū)內(nèi)，正弦電壓中引入了少量諧波，主要是三次諧波和七次諧波。靜止坐標(biāo)系下的電壓矢量李薩如圖如圖2-12所示。在正弦調(diào)制區(qū)內(nèi)，基波子空間的電壓矢量軌跡為一個(gè)圓，諧波電壓矢量軌跡為位于圓心的一點(diǎn)，說明諧波電壓矢量為零；在非正弦區(qū)內(nèi)，諧波子空間的電壓矢量軌跡相同，隨著調(diào)制比的增大，其幅值也增大，說明諧波含量增加。圖2-10正弦調(diào)制區(qū)A相輸出電壓和相電壓頻譜

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-25-圖2-11非正弦調(diào)制區(qū)A相輸出電壓和相電壓頻譜βαβαβα圖2-12靜止坐標(biāo)系下的電壓矢量李薩如圖2.3.3五相PMSM矢量控制系統(tǒng)本文采用id1=id3=0的控制策略，同時(shí)三次諧波電流注入率也為零，即iq3=0。由于電機(jī)氣隙磁場含有三次諧波分量，因此需要分別對基波子空間和諧波子空間的交直軸電流進(jìn)行控制，以獲得較為良好的調(diào)速性能，同時(shí)通過對iq1的控制對電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)�？刂瓶驁D如圖2-13所示。為了使仿真結(jié)果更加接近實(shí)際，電機(jī)參數(shù)采用實(shí)際電機(jī)參數(shù)，見表5-1。d/dtrefωmωmθ*q1i0*d1i=0*d3i=0*q3i=q1ud1ud3uq3uβ1uα3uβ3uBiCiDiEiq1id1iq3id3iα1u3311qdqd3311βαβα3311qdqdABCDE

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]五相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)及容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D]. 高宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
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[5]基于磁鏈觀測器的永磁同步電動(dòng)機(jī)無傳感器控制技術(shù)研究[D]. 蘇健勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]基于高頻信號注入的永磁同步電動(dòng)機(jī)無位置傳感器控制[D]. 王麗梅.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]雙三相永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制研究[D]. 張燁璐.浙江大學(xué) 2019
[2]低速直驅(qū)永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制研究[D]. 鄧艷楠.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于高頻注入位置辨識(shí)法的五相永磁同步電機(jī)控制技術(shù)[D]. 葛薔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于高頻注入法的電梯曳引機(jī)轉(zhuǎn)子位置估算的研究[D]. 楊波.沈陽工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3331527