發(fā)布時間：2022-10-10 14:39

　　永磁同步電機(jī)（PMSM）由于具有體積小、高效率、功率密度高以及高轉(zhuǎn)矩輸出比等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于需要高性能的各種場合中。在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于電機(jī)本體氣隙磁場畸變和逆變器非線性特性等原因,使得電機(jī)的相電流中含有大量的高次諧波,從而導(dǎo)致電流波形產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。這些高次諧波導(dǎo)致了電機(jī)損耗的增大,發(fā)熱增加,同時還會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動,影響電機(jī)振動噪聲和運(yùn)行平穩(wěn)性,所以對永磁同步電機(jī)動態(tài)特性的研究就顯得十分重要。通過電機(jī)設(shè)計理論可知,可以從兩個方面減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動和振動噪聲:一是對電機(jī)的本體優(yōu)化設(shè)計,另一個是控制策略方面。但由于在對電機(jī)本體優(yōu)化設(shè)計時,需要過多的電機(jī)本體參數(shù),使得優(yōu)化設(shè)計達(dá)不到理想的效果;而從控制策略方面入手則可以不考慮過多的電機(jī)參數(shù),來達(dá)到優(yōu)化的目的。在本課題中運(yùn)用了基于諧波注入的控制策略思想,實(shí)現(xiàn)對PMSM系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的抑制。運(yùn)用解析法進(jìn)行坐標(biāo)變換,根據(jù)諧波轉(zhuǎn)矩方程和考慮了諧波的永磁體磁鏈矩陣,建立旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流諧波數(shù)學(xué)模型。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下加入速度環(huán)、諧波電流反饋環(huán)和諧波電壓補(bǔ)償環(huán),使實(shí)際電流電壓分別精確跟蹤給定電流電壓指令,加快整體控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度,并使產(chǎn)生的電... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外主軸電機(jī)控制策略研究動態(tài)
        1.2.1 控制策略抑制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 控制策略抑制主軸電機(jī)振動噪聲的研究現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電機(jī)的控制技術(shù)
        1.3.1 電壓空間矢量脈寬調(diào)制
        1.3.2 轉(zhuǎn)子定向控制與坐標(biāo)變換
    1.4 永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動
    1.5 本課題研究內(nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 永磁同步電機(jī)工作原理
    2.2 三相靜止坐標(biāo)系中永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)電壓方程的確立
        2.2.2 三相靜止坐標(biāo)系下的電磁轉(zhuǎn)矩方程與運(yùn)動方程
    2.3 恒功率變化矩陣
        2.3.1 Clark變換
        2.3.2 Park變換
    2.4 永磁同步電機(jī)在兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 兩相靜止系統(tǒng)中的PMSM數(shù)學(xué)模型
        2.4.2 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 PMSM諧波模型的建立與分析
    3.1 逆變器的非線性特性和電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩
        3.1.1 逆變器的非線性
        3.1.2 永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩抑制
    3.2 永磁同步電機(jī)諧波模型的建立
    3.3 永磁同步電機(jī)諧波分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 永磁同步電機(jī)利用諧波注入法的控制策略
    4.1 控制方法的確認(rèn)
    4.2 指定諧波檢測與提取
    4.3 諧波抑制策略
        4.3.1 PMSM的轉(zhuǎn)速環(huán)控制
        4.3.2 PMSM的電流環(huán)控制
        4.3.3 諧波注入法的電壓補(bǔ)償環(huán)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 采用聯(lián)合仿真的諧波控制策略對PMSM運(yùn)動特性影響的分析
    5.1 Maxwell、Simplorer和 Simulink三者聯(lián)合仿真的轉(zhuǎn)矩脈動分析
    5.2 諧波控制策略對PMSM轉(zhuǎn)矩脈動的分析
    5.3 諧波控制策略對PMSM振動噪聲的影響研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3689808