多相永磁同步電機(jī)因其較小的轉(zhuǎn)矩脈動、高效的輸出功率、良好的容錯性能等顯著優(yōu)點(diǎn),近年來,多相電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)逐漸被眾多國內(nèi)外專家和教授納入研究領(lǐng)域。本文以雙Y移30°六相永磁同步電機(jī)（permanent magnet synchronous motor,簡稱PMSM）為課題研究對象,并對電機(jī)正常運(yùn)行和故障下運(yùn)行的直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了研究。首先,為了便于對電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更好的理論分析,建立了在自然靜止坐標(biāo)系下的雙Y移30°PMSM數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了6s/2s變換矩陣,將非線性的雙Y移30°PMSM變換為解耦后的六相PMSM數(shù)學(xué)模型。在電機(jī)轉(zhuǎn)速環(huán)上設(shè)計了PI控制器,通過調(diào)節(jié)PI控制器的參數(shù),實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的有效控制,利用MATLAB/Simulink搭建六相PMSM的控制系統(tǒng),對其控制效果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。其次,將開關(guān)表和滯環(huán)比較器相結(jié)合,并將雙Y移30°六相PMSM的定子磁鏈偏差,轉(zhuǎn)矩偏差以及定子磁鏈所在扇區(qū)的位置,作為開關(guān)表的三個輸入量,并對雙Y移30°六相PMSM進(jìn)行了直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真研究,仿真數(shù)據(jù)表明,直接轉(zhuǎn)矩控制具有良好的動態(tài)響應(yīng),工程便于實(shí)現(xiàn)操作和控制。再次,本文對雙Y移30°六相PMSM... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

六相雙Y移30°PMSM的簡化圖

第2章六相雙Y移30°PMSM數(shù)學(xué)模型與直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理9的轉(zhuǎn)換，就能使在六相PMSM數(shù)學(xué)模型中的微分方程階數(shù)達(dá)到降低的效果，并且能使定子磁鏈與位置角達(dá)到解耦的目的�？臻g上六相靜止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系并不可以實(shí)現(xiàn)直接的轉(zhuǎn)換，需要間接的實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換過程具體為：（1）6s/2s代表六相靜止坐標(biāo)系至兩相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換間的表達(dá)式；（2）2s/2r代表兩相靜止坐標(biāo)系至d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換間的表達(dá)式。在轉(zhuǎn)換過程中，必須要滿足以下規(guī)定：（1）確保磁勢和功率在轉(zhuǎn)換前后保持相等；（2）所涉及的變換矩陣均為單位正交矩陣；（3）始終保持磁鏈、電流和電壓三者間坐標(biāo)變換矩陣的一致性。2.2.16s/2s的變換如圖2.2所示是六相到兩相靜止坐標(biāo)系的變換。圖中軸與A相定子繞組軸線方向保持一致，按其方向逆時針旋轉(zhuǎn)90°即為軸，由于磁勢在坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換前后保持大小一致，、繞組與六相繞組所產(chǎn)生的磁勢是相等的，在子平面上，涉及機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，則有下式：{Fα=FA+FDcos30°+FBcos120°+FEcos150°+FCcos240°Fβ=FA+FDsin30°+FBsin120°+FEsin150°+FCsin240°+FF（2.7）式中：F為六相繞組在軸方向上的磁勢；F為六相繞組在軸方向上的磁勢。圖2.26s/2s坐標(biāo)變換Fig.2.26s/2sCoordinatetransformation在子平面中，涉及機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，而在1212z-z、-兩個子平面上，機(jī)電能量轉(zhuǎn)換并不牽涉其中，為了方便6s/2s間的坐標(biāo)變換矩陣的計算，4個與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換無關(guān)的零序分量(1234z、z、z、z)被代入到變換矩陣中，將六個向量單位（4321、、、、、zzzz）經(jīng)過正交化后，可獲得如下的單位變換矩陣，具體表達(dá)式如下：

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10==202020020202231310013132231310013132321443322112/6TsszzzzzzzzC（2.8）式（2.8）的逆變換矩陣為：TssssCC2/66/2=（2.9）記TFCEBDAs=xxxxxxx6，Tzzzzsxxxxxxx43212=，Tzzzzqdrxxxxxxx43212=，其中電壓u、電流i或者磁鏈Ψ等變量均可用x所表示。經(jīng)上述分析可知，六相至兩相靜止坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換公式為：ssssxxC62/62=（2.10）ssssxxC26/26=（2.11）2.2.22s/2r的變換由上述的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理可知，僅在方向分量上涉及到機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，若進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換，只需把分量實(shí)行旋轉(zhuǎn)變換，如圖2.3所示是到qd坐標(biāo)系的變換。在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的d軸，超前于q軸90°，旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)動方向保持一致。在進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的過程中，功率不變且合成磁勢相等[33]。圖2.3坐標(biāo)系到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程Fig.2.3Transformationprocessofcoordinatesystemtorotatingcoordinatesystem經(jīng)過對圖2.3進(jìn)行分析，可知至dq坐標(biāo)變換的矩陣如下：==qdsrqdiiCiiii2/2cossinsin-cos（2.12）把式（2.12）轉(zhuǎn)換至六維矩陣如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于積分滑�？刂频膶ΨQ六相永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究[J]. 李永恒,劉陵順,閆紅廣.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(12)
[2]基于反步滑模的六相PMSM的控制研究[J]. 任彬.  電子測量技術(shù). 2018(23)
[3]數(shù)控機(jī)床專用永磁同步電機(jī)分?jǐn)?shù)階滑�？刂芠J]. 丘永亮.  機(jī)床與液壓. 2018(22)
[4]六相永磁同步電機(jī)新型指數(shù)趨近律滑�？刂芠J]. 劉勝,郭曉杰,張?zhí)m勇.  控制工程. 2018(10)
[5]一種新型趨近律的永磁同步電機(jī)滑�？刂芠J]. 郭小定,柏達(dá),周少武,范婷.  控制工程. 2018(10)
[6]雙Y移30°六相PMSM的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)[J]. 馬秀娟,鄭安琪,張華強(qiáng),劉陵順.  電機(jī)與控制學(xué)報. 2018(10)
[7]基于二階滑模的永磁同步電機(jī)SVM-DTC[J]. 萬東靈,趙朝會,孫強(qiáng).  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(06)
[8]基于滑�？刂频拇半娏ν七M(jìn)調(diào)速系統(tǒng)仿真[J]. 高鍵,吳祥瑞.  艦船科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[9]一種優(yōu)化的永磁同步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制開關(guān)表[J]. 李耀華,曲亞飛,孟祥臻,師浩浩,焦森.  微電機(jī). 2017(12)
[10]基于趨近律方法的六相永磁同步電機(jī)滑模控制器設(shè)計[J]. 黃建,袁雷,馮文瀚.  工業(yè)儀表與自動化裝置. 2017(06)

博士論文
[1]多相感應(yīng)電機(jī)控制技術(shù)的研究[D]. 李山.重慶大學(xué) 2009
[2]多相永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 歐陽紅林.湖南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]六相永磁同步電機(jī)容錯控制研究[D]. 沈雪.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[2]六相永磁同步電機(jī)控制器故障診斷[D]. 姜俊.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[3]多電機(jī)同步的積分終端滑�？刂撇呗匝芯縖D]. 李立根.湘潭大學(xué) 2016
[4]T型三電平雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制及容錯控制研究[D]. 王學(xué)慶.東南大學(xué) 2016
[5]五相永磁同步電機(jī)系統(tǒng)故障診斷與容錯控制技術(shù)研究[D]. 侯雅曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]自適應(yīng)滑�？刂圃砑捌鋺�(yīng)用研究[D]. 胡凱.長沙理工大學(xué) 2016
[7]不確定時滯系統(tǒng)的滑�？刂蒲芯縖D]. 王月英.河北科技大學(xué) 2015
[8]基于逆系統(tǒng)的三電平有源電力濾波器電流跟蹤控制研究[D]. 何向東.鄭州大學(xué) 2015
[9]基于自適應(yīng)滑�？刂频挠来磐诫姍C(jī)伺服系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 陳星.杭州電子科技大學(xué) 2013
[10]雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊智林.湖北工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3365721