本文關鍵詞：雙三相永磁同步電機直接轉矩控制的研究

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【摘要】： 多相永磁同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是其高可靠性,這個優(yōu)點使得它在電氣傳動領域成為研究的重點。目前,多相永磁同步電機的應用側重于軍事以及高可靠性、大功率的場合。直接轉矩控制是繼矢量控制之后被研究學者普遍看好的一種高性能交流驅(qū)動控制方式,直接轉矩控制最初是針對感應電機提出的,后來這種控制思想逐漸應用到永磁同步電機控制上,尤其是近年來在多相永磁同步電機控制系統(tǒng)中也出現(xiàn)了直接轉矩控制的身影,使得多相永磁同步電機的控制策略研究邁上了一個新的臺階。 本文首先對雙三相永磁同步電機及其相關技術的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢做一個全面的闡述。給出了六相靜止坐標系下雙三相永磁同步電機的數(shù)學模型。介紹了電壓矢量空間解耦理論,利用坐標變換理論,實現(xiàn)了將六維空間的數(shù)學模型向以永磁磁鏈Ψf為直軸的兩相旋轉坐標系下的數(shù)學模型變換。 其次,詳細闡述了雙三相永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的實現(xiàn)原理,介紹了系統(tǒng)的模塊結構和各模塊的功能。對于雙三相永磁同步電機直接轉矩控制,提出了一些創(chuàng)新性的理論成果,其中包括對空間電壓矢量的選擇和分析,最佳開關表的確定,以及零電壓矢量開關表的提出。在參照大量文獻的基礎上,給出了控制系統(tǒng)其他模塊的實現(xiàn)方法和某些問題的解決辦法。設計了基于低通濾波器串聯(lián)補償?shù)拇沛湽烙嬈?較好地解決了因直流漂移而引起的磁鏈估計偏差問題。給出了定子磁鏈幅值的選擇和負載角限制問題的解決算法。在此基礎上,提出了一套雙三相永磁同步電機直接轉矩控制的具體實施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink (Matlab)的仿真模型,對提出的控制方案進行了仿真分析。實驗結果驗證了該方案在理論上的可行性。 最后,給出了控制系統(tǒng)的部分硬件電路和軟件算法,設計研制了一套基于DSP的雙三相永磁同步電機直接轉矩控制實驗系統(tǒng),進行了電機運行實驗,實驗結果達到了預期的要求,同時也驗證了理論的正確性和實用性。 本論文開展了繼感應電機和三相永磁同步電機之后對雙三相永磁同步電機實現(xiàn)直接轉矩控制的探索性研究工作,得出了一些有意義的經(jīng)驗和結論,為多相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的進一步研究和推廣提供了參考。
【關鍵詞】：雙三相永磁同步電機 直接轉矩控制 電壓矢量 數(shù)字控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 多相永磁同步電機的發(fā)展概況11-15
• 1.2.1 永磁同步電機的發(fā)展概況及特點11-13
• 1.2.2 多相電動機調(diào)速系統(tǒng)的研究概況13-15
• 1.3 直接轉矩控制理論及控制方法的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 直接轉矩控制發(fā)展概況15
• 1.3.2 同步電機中的直接轉矩控制15-16
• 1.4 本文的主要內(nèi)容16-18
• 第2章 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制的理論基礎18-29
• 2.1 多相電機相數(shù)的定義和選擇依據(jù)18-19
• 2.2 六相靜止坐標下雙三相永磁同步電機的數(shù)學模型19-22
• 2.2.1 雙三相PMSM的結構19-20
• 2.2.2 六相靜止坐標下雙三相PMSM的數(shù)學模型20-22
• 2.3 六相電機的矢量空間變換22-25
• 2.4 兩相旋轉坐標(d-q坐標)下雙三相PMSM的數(shù)學模型25-28
• 2.4.1 坐標變換25-27
• 2.4.2 d-q坐標系下雙三相PMSM的數(shù)學模型27-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第3章 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制理論29-56
• 3.1 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制基本原理29-34
• 3.1.1 直接轉矩控制理論的基本原理29-30
• 3.1.2 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制理論30-33
• 3.1.3 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制系統(tǒng)構成33-34
• 3.2 雙三相PMSM直接轉矩控制電壓矢量的選擇和開關表的確定34-43
• 3.2.1 電壓源逆變器開關狀態(tài)及電壓空間矢量分析34-36
• 3.2.2 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制電壓矢量的選擇36-37
• 3.2.3 磁鏈分區(qū)的選擇和矢量分析37-41
• 3.2.4 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制開關表的確定41-43
• 3.3 永磁同步電機定子磁鏈的估算43-49
• 3.3.1 永磁同步電機DTC控制差分模型44
• 3.3.2 直流漂移誤差對磁鏈估計影響44-46
• 3.3.3 定子磁鏈估計值出現(xiàn)漂移的解決辦法46-49
• 3.4 雙三相永磁同步電機直接轉矩控制定子磁鏈幅值的選擇49-52
• 3.4.1 在不同定子磁鏈幅值給定下轉矩一轉矩角特性仿真49-50
• 3.4.2 永磁同步電機直接轉矩控制定子磁鏈幅值的選擇計算50-52
• 3.5 永磁同步電機直接轉矩控制的負載角限制問題52
• 3.6 雙三相PMSM直接轉矩控制方案仿真52-54
• 3.7 本章小結54-56
• 第4章 基于DSP控制的雙三相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)56-68
• 4.1 引言56-57
• 4.2 驅(qū)動系統(tǒng)的總體框架57-58
• 4.3 雙三相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)逆變電路設計58-61
• 4.3.1 整流橋元件參數(shù)的確定59
• 4.3.2 IGBT模塊選擇59-60
• 4.3.3 濾波電容及預充電電路的選擇60-61
• 4.4 雙三相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)控制電路設計61-67
• 4.4.1 控制芯片——TMS320F2812簡介61-63
• 4.4.2 電流檢測電路63-65
• 4.4.3 IGBT驅(qū)動電路65
• 4.4.4 轉子位置/轉速檢測電路65-66
• 4.4.5 計算機外設和通訊接口電路66-67
• 4.5 本章小結67-68
• 第5章 系統(tǒng)的軟件設計和實驗結果分析68-77
• 5.1 系統(tǒng)軟件總體結構68-70
• 5.1.1 控制軟件模塊組成68-69
• 5.1.2 微機數(shù)字控制調(diào)速系統(tǒng)的軟件框圖69-70
• 5.2 控制軟件重要模塊的實現(xiàn)70-74
• 5.2.1 轉子相位初始化70-71
• 5.2.2 轉子位置檢測71-72
• 5.2.3 速度計算72-74
• 5.2.4 數(shù)字濾波74
• 5.3 實驗結果及分析74-76
• 5.4 本章小結76-77
• 結論77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陸廣香;沈國榮;陳泉;陸子見;;大功率IGBT過壓與過熱的分析計算及其對策[J];電力電子技術;2006年02期

2 李軍浩;黃守道;董恒;丁祥;;大功率PMSM伺服系統(tǒng)的研究與設計[J];電力電子技術;2008年03期

3 莊朝暉,熊有倫,馬挺;多相感應電機變頻調(diào)速系統(tǒng)——回顧、現(xiàn)狀及展望[J];電氣傳動;2001年02期

4 賈洪平;賀益康;;永磁同步電機直接轉矩控制中零矢量的作用研究[J];電氣傳動;2006年04期

5 歐陽紅林;喻國強;成蘭仙;佘岳;;基于雙模矢量控制的多相永磁電機調(diào)速系統(tǒng)[J];控制工程;2006年03期

6 侯立軍,蘇彥民,陳林,馬挺;多相感應電機調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應用前景[J];微電機(伺服技術);2001年05期

7 黃守道,高劍,王耀南;永磁同步電動機無速度傳感器直接轉矩控制[J];微電機(伺服技術);2003年06期

8 谷重陽;汪渤;龍殊穎;;并行模數(shù)轉換器ADS8364與TMS320F2812的接口設計[J];微計算機信息;2006年02期

9 孟超;歐陽紅林;劉偉候;王銘;;雙Y移30°永磁同步電機的空間矢量調(diào)制[J];中國電機工程學報;2010年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 歐陽紅林;多相永磁同步電動機調(diào)速系統(tǒng)控制方法的研究[D];湖南大學;2005年

2 郭q，

本文編號：1055420