高速永磁電機(jī)（high speed permanent magnet motor,HSPMM）具有效率高、功率密度高和動態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),在高速加工中心、分子泵和飛輪儲能等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但高速電機(jī)的驅(qū)動與傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動有所不同,要達(dá)到高速的要求,驅(qū)動系統(tǒng)中的功率器件開關(guān)頻率要足夠高。由于2018年中興事件給了國人太大的刺激,因此本文采用了擁有較高開關(guān)頻率的SiC MOSFET作為驅(qū)動系統(tǒng)的功率器件,并且使用了高性能國產(chǎn)芯片GD32F303作為驅(qū)動芯片來構(gòu)造HSPMM驅(qū)動系統(tǒng),嘗試建立基于中國芯的高速永磁電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。首先介紹了當(dāng)前Si C功率器件和SiC驅(qū)動電路的研究現(xiàn)狀,以及高速永磁電機(jī)的分類與發(fā)展。介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及在各個坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型,然后簡單介紹了永磁同步電機(jī)的控制策略以及永磁同步電機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng)。然后具體介紹了基于SiC高速永磁電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)平臺的硬件電路以及軟件的設(shè)計。在硬件電路的設(shè)計中,闡述了GD32F303硬件結(jié)構(gòu)與原理并凸顯出了其主控優(yōu)勢,詳細(xì)闡述了電源、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、位置信號檢測電路等硬件電路的設(shè)計。在軟件設(shè)計當(dāng)中,利用軟件設(shè)計... 

【文章來源】：上海電機(jī)學(xué)院上海市

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

表面式永磁同步電機(jī)

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-11-第二章永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型、控制策略及驅(qū)動控制系統(tǒng)2.1PMSM數(shù)學(xué)模型永磁同步電機(jī)主要是由定子以及轉(zhuǎn)子兩大部分組成的。根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上安裝的位置不一樣，可將PMSM表面式和內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)。當(dāng)永磁體位于電機(jī)的鐵心內(nèi)部時，如圖2-1所示，這兩種結(jié)構(gòu)的電機(jī)屬于表面式永磁同步電機(jī)，如圖2-2所示為隱極式永磁同步電機(jī)，其永磁材料位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，具有非常不同的結(jié)構(gòu)。a）表貼式b）內(nèi)插式a)Tablestickerb)Interpolation圖2-1表面式永磁同步電機(jī)Fig.2-1Surfacepermanentmagnetsynchronousmotor圖2-2內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)Fig.2-2Buriedpermanentmagnetsynchronousmotor

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-15-PMSM在兩相靜止坐標(biāo)系下的電磁轉(zhuǎn)矩可表達(dá)為式（2-7）：e3()2pssssTnii（2-7）式中，eT為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，pn為電機(jī)極對數(shù)。2.1.3兩相轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型在經(jīng)過Clark變換后，永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型中的電壓方程仍為交流量，控制仍然較為復(fù)雜。在這種情況下，我們可以將兩相靜止繞組代換為兩相旋轉(zhuǎn)繞組，使得交流量變成直流。當(dāng)兩相靜止坐標(biāo)系變換為兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系DQ時，稱之為Park變換,如圖2-4所示圖2-42s/2rT坐標(biāo)變換示意圖Fig.2-42s/2rTcoordinatetransformationschematicdiagram根據(jù)圖2-4所表示的兩個坐標(biāo)系之間的關(guān)系，坐標(biāo)變換關(guān)系可由式（2-8）表示：2/2dsrqxxTxx（2-8）

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3548122