【摘要】：永磁同步電機具有精密度高、體積小、速度控制性能好等特點,并且相較于傳統(tǒng)的多相電機具有效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、軍事與民生等大功率等級、高可靠性的場合。在某些特殊應(yīng)用場合下,要求系統(tǒng)不能停機,并具有一定的容錯能力,因此對多相永磁同步電機容錯控制的研究就具有一定的現(xiàn)實價值意義。本文中以六相永磁同步電機作為研究對象,對六相永磁同步電機進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并且分析了當(dāng)一相定子繞組發(fā)生斷相故障時,六相電機磁動勢的變化。在故障后采用磁動勢相等的原則進(jìn)行故障補償,使電機在故障后繼續(xù)運行。首先,介紹了六相永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及其工作原理,解釋了六相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系,得到變換矩陣。采用磁場定向基礎(chǔ)上的i_d=0的控制方法,建立了電磁轉(zhuǎn)矩與交軸電流分量i_q的比例關(guān)系。確定了速度環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)PI控制策略,并在MATLAB/Simulink中搭建了六相永磁同步電機的控制系統(tǒng),進(jìn)行了仿真實驗。其次,在六相永磁同步電機一相繞組發(fā)生故障時,對故障進(jìn)行了分析和研究。分析了故障后的磁動勢分布情況,確立了故障前后電機定子磁動勢不變的原則,通過控制故障后剩余各相繞組電流的相位和幅值,使故障后剩余定子總的磁動勢等于故障前的磁動勢。故障后采用電流滯環(huán)控制方法,使系統(tǒng)可以快速跟蹤設(shè)定電流,達(dá)到快速補償?shù)男Ч２⒃贛ATLAB/Simulink中進(jìn)行了故障后的補償仿真。最后以TMS320F28335芯片為中心,設(shè)計了六相永磁同步電機驅(qū)動器,該驅(qū)動器包含逆變模塊、PWM驅(qū)動模塊、開關(guān)電源模塊、電流檢測及保護(hù)電路模塊。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM341
【圖文】：

圖 2.1 六相永磁同步電機的結(jié)構(gòu)示意圖 2.1 Schematic diagram of six phase permanent magnet synchronou程中，應(yīng)該忽略外部干擾條件，并假設(shè)六相永磁同步電機件：諧波磁場的影響，假設(shè)氣隙磁場按正弦規(guī)律分布；溫度和頻率對電機本體的影響；磁路飽和、渦流、磁滯及趨膚效應(yīng)的影響；永磁體磁勢不變，其磁鏈的幅值大小在氣隙中按正弦規(guī)規(guī)定選取坐標(biāo)軸的正方向：流和負(fù)電流分別產(chǎn)生正磁鏈和負(fù)磁鏈；逆時針旋轉(zhuǎn)為正方向；繞組電壓和電流的正方向符合電動機慣例。永磁同步電機的定子電壓方程和磁鏈方程可以表示為下 s S S SU R i P

圖 2.3 兩相靜止的坐標(biāo)系變換到兩相旋轉(zhuǎn)的坐 stationary coordinate system to two-phase rotating coo2 /2sin cos 0 0 0 0cos sin 0 0 0 00 0 1 0 0 00 0 0 1 0 00 0 0 0 1 00 0 0 0 0 1r sC 的坐標(biāo)系變換為兩相旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系系下的方程變換成旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的方程：2 r 2 s /2 x 2 s 6 s /2 r 6sx C x C x6 2 /6 2 6 /2 2Ts s r s s r rx C x C x

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2731055