【摘要】：表貼式永磁同步電機(SPMSM)具有高功率密度、高效率及高功率因數(shù)的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在工業(yè)場合,但是對于工作在海水中的電機,要求位置傳感器耐腐蝕、浸水及浸油等級高,將無位置傳感器控制技術(shù)應(yīng)用于上述場合電機控制中具有高可靠性低成本的優(yōu)點。針對柱塞泵在零轉(zhuǎn)速下存在較大的負載轉(zhuǎn)矩且大小隨著海水壓力變化而變化的問題,本文對柱塞泵用SPMSM的初始位置辨識、啟動及中高速無位置傳感器控制進行深入研究。在SPMSM定子繞組中施加較大電流時,定子鐵心趨向于飽和且交直軸磁路交叉耦合現(xiàn)象很明顯,導(dǎo)致電機交直軸同步電感系數(shù)差別較大而出現(xiàn)飽和凸極效應(yīng)�；谠撔�(yīng)本文提出一種六脈沖電壓矢量注入的方法辨識轉(zhuǎn)子初始角度,首先依據(jù)順序注入六個脈沖電壓矢量,采樣每個矢量作用下的定子電流響應(yīng),然后根據(jù)響應(yīng)曲線最大值判斷轉(zhuǎn)子所處扇區(qū),最后由扇區(qū)決策采用脈沖及電流采樣值計算轉(zhuǎn)子初始角度。針對柱塞泵存在較大啟動轉(zhuǎn)矩問題,本文結(jié)合SPMSM流頻比控制方法深入研究基于定子電流定向的流頻比啟動方法。首先分析加速過程中電機電流、轉(zhuǎn)子角度的控制策略,將電機平穩(wěn)加速至10%額定轉(zhuǎn)速;然后研究采用電流控制函數(shù)的狀態(tài)切換方法進行,分析了直線及指數(shù)形式的電流控制函數(shù)。仿真及實驗結(jié)果表明流頻比啟動方法在加速過程中具有很強的魯棒性,且狀態(tài)切換瞬間轉(zhuǎn)速及電流波動較小。在SPMSM中高速范圍運行時,傳統(tǒng)滑模觀測器的估計電流存在嚴重的抖動,鎖相環(huán)帶寬設(shè)計不合理可能導(dǎo)致估計轉(zhuǎn)速發(fā)散。針對以上問題,本文首先深入研究了三種SMO準切換函數(shù)下電流估計的效果,得出sigmoid(x)函數(shù)效果較好,然后對該函數(shù)在不同指數(shù)下的估計電流收斂性進行了分析。最后設(shè)計鎖相環(huán)各部分的參數(shù),發(fā)現(xiàn)采用雙線性方法對低通濾波器離散得到的轉(zhuǎn)子位置估計精度較高,魯棒性也較好;設(shè)計環(huán)路濾波器的參數(shù)以實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子速度的精確估計。實驗結(jié)果顯示轉(zhuǎn)子位置估計誤差最大為6?,且隨著轉(zhuǎn)速增大而減小。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(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】：

電流響應(yīng)仿真結(jié)果

圖 3-1 德國 URACA 泵業(yè)公司柱塞泵產(chǎn)品，柱塞泵負載對 SPMSM 啟動系統(tǒng)的要求為：適應(yīng)不同海深下的平均負載轉(zhuǎn)矩；載轉(zhuǎn)矩存在波動的情況下將系統(tǒng)平穩(wěn)加速到 10%額較強的抵抗干擾的特性，加速過程中不會出現(xiàn)失步

直線電流控制函數(shù)仿真結(jié)果

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2806552