【摘要】：大功率永磁同步電機(jī)是大型艦船電力推進(jìn)、高速機(jī)車牽引和磁懸浮列車的主要執(zhí)行元件，隨著稀土永磁材料、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展與進(jìn)步，，基于大功率永磁同步電機(jī)的驅(qū)動技術(shù)成為了交流電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的一個新方向，由于其優(yōu)越性，大功率永磁同步電機(jī)的驅(qū)動技術(shù)獲得了廣泛的研究與應(yīng)用。 本文首先分析了永磁同步電機(jī)（permanent magnet synchronous，簡稱PMSM）的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上介紹了永磁同步電機(jī)矢量控制的原理，并最終選擇了id=0的控制方法，同時(shí)設(shè)計(jì)出了實(shí)際交流驅(qū)動系統(tǒng)的控制原理框圖，然后對空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）的原理計(jì)算法進(jìn)行了詳細(xì)研究。 硬件實(shí)現(xiàn)部分，搭建了以瑞薩公司的H8/3687單片機(jī)為控制核心的，驅(qū)動電路采用以Agilent光耦HCPL-316J驅(qū)動三菱IGBT模塊CM150DY-24A的矢量控制系統(tǒng)硬件平臺。文中詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的驅(qū)動電路和控制電路的設(shè)計(jì)，包括整流電路、濾波電路、逆變電路、電流/電壓和速度/位置檢測電路、隔離電路等；其中的電流檢測采用了可拆卸且精度高的霍爾電流傳感器，使得系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性得到了提升，實(shí)現(xiàn)了高性能的閉環(huán)控制。而電壓檢測采用了經(jīng)典的電阻分壓法來檢測；并對電路中各主要元器件的參數(shù)選擇做出了詳細(xì)的分析計(jì)算。 軟件部分，本設(shè)計(jì)采用軟件中斷調(diào)用作為控制功能的實(shí)現(xiàn)方式，矢量控制的算法在PWM中斷模塊中實(shí)現(xiàn)，給出了系統(tǒng)主程序、中斷、AD采樣算法等主要功能程序流程圖。 最后，在Simulink環(huán)境下對永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了理想狀態(tài)下大功率永磁同步電機(jī)矢量控制策略的可實(shí)施性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2578851