內(nèi)置式永磁同步電主軸最大轉(zhuǎn)矩電流比控制
發(fā)布時間:2021-01-08 19:55
針對內(nèi)置式永磁同步電主軸進行最大轉(zhuǎn)矩電流比控制研究。首先,推導永磁同步電主軸的數(shù)學模型;其次,依據(jù)最大轉(zhuǎn)矩電流比控制的原理,運用牛頓迭代法近似求取d-q軸電流與轉(zhuǎn)矩之間的對應關(guān)系;然后基于上述算法,依據(jù)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)矢量控制原理,以實驗室中FL170-20-15型高速電主軸為例,進行實驗驗證并分析該控制策略的控制效果,實驗結(jié)果表明:運用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制可以有效解耦定子電流并獲得較快的速度響應,使電主軸的輸出性能得到提升。
【文章來源】:噪聲與振動控制. 2020,40(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
d-q坐標系下的數(shù)學模型
最大轉(zhuǎn)矩電流比控制也稱作單位電流輸出最大轉(zhuǎn)矩控制,是凸極式IPMSS采用較多的一種控制策略。該種控制策略可以使電機在給定轉(zhuǎn)矩的恒轉(zhuǎn)矩運行區(qū),使定子電流達到最小,這樣電機銅耗最小,同時可以降低逆變器和整流器上的損耗[3]。其原理如圖2所示。在d-q坐標系中,可以比較直觀地看出恒轉(zhuǎn)矩曲線關(guān)于d軸對稱,當轉(zhuǎn)矩提高時,其恒轉(zhuǎn)矩曲線會逐漸遠離原點,每條恒轉(zhuǎn)矩曲線上離原點最近的點就是定子電流矢量的最小值,將這一系列所有不同轉(zhuǎn)矩曲線所對應的最小電流點連接起來,即是最大轉(zhuǎn)矩電流比軌跡。沿著這條軌跡對定子電流進行控制,電主軸則可以在單位電流下輸出最大轉(zhuǎn)矩。在d-q軸系下,定子電流為[7]
最大轉(zhuǎn)矩電流比控制結(jié)構(gòu)原理圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]永磁同步電機弱磁與過調(diào)制控制策略研究[J]. 陳亞愛,陳煥玉,周京華,甘時霖. 電機與控制應用. 2017(11)
[2]基于模糊PID控制的永磁同步電機控制器研究[J]. 歐峰,陳洪,陳勝來. 計算機測量與控制. 2017(04)
[3]永磁同步電動機恒磁鏈控制特性分析[J]. 方贏海,范昕煒. 中國計量大學學報. 2017(01)
[4]考慮飽和效應的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩電流比控制[J]. 黃鵬,黃雷,苗長云,郭文成. 電力電子技術(shù). 2011(02)
[5]內(nèi)埋式永磁同步電機的弱磁控制策略[J]. 唐朝暉,丁強,喻壽益,桂衛(wèi)華,李勇剛. 電機與控制學報. 2010(05)
[6]MATLAB/SIMULINK在動態(tài)系統(tǒng)仿真中的應用[J]. 聶春燕. 長春大學學報. 2001(01)
博士論文
[1]基于滑模變結(jié)構(gòu)方法的永磁同步電機控制問題研究及應用[D]. 齊亮.華東理工大學 2013
碩士論文
[1]基于永磁同步電機數(shù)學模型的矢量控制理論、仿真、實驗及應用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學 2017
[2]電動汽車PMSM驅(qū)動系統(tǒng)的精確轉(zhuǎn)矩控制[D]. 華新強.合肥工業(yè)大學 2015
本文編號:2965202
【文章來源】:噪聲與振動控制. 2020,40(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
d-q坐標系下的數(shù)學模型
最大轉(zhuǎn)矩電流比控制也稱作單位電流輸出最大轉(zhuǎn)矩控制,是凸極式IPMSS采用較多的一種控制策略。該種控制策略可以使電機在給定轉(zhuǎn)矩的恒轉(zhuǎn)矩運行區(qū),使定子電流達到最小,這樣電機銅耗最小,同時可以降低逆變器和整流器上的損耗[3]。其原理如圖2所示。在d-q坐標系中,可以比較直觀地看出恒轉(zhuǎn)矩曲線關(guān)于d軸對稱,當轉(zhuǎn)矩提高時,其恒轉(zhuǎn)矩曲線會逐漸遠離原點,每條恒轉(zhuǎn)矩曲線上離原點最近的點就是定子電流矢量的最小值,將這一系列所有不同轉(zhuǎn)矩曲線所對應的最小電流點連接起來,即是最大轉(zhuǎn)矩電流比軌跡。沿著這條軌跡對定子電流進行控制,電主軸則可以在單位電流下輸出最大轉(zhuǎn)矩。在d-q軸系下,定子電流為[7]
最大轉(zhuǎn)矩電流比控制結(jié)構(gòu)原理圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]永磁同步電機弱磁與過調(diào)制控制策略研究[J]. 陳亞愛,陳煥玉,周京華,甘時霖. 電機與控制應用. 2017(11)
[2]基于模糊PID控制的永磁同步電機控制器研究[J]. 歐峰,陳洪,陳勝來. 計算機測量與控制. 2017(04)
[3]永磁同步電動機恒磁鏈控制特性分析[J]. 方贏海,范昕煒. 中國計量大學學報. 2017(01)
[4]考慮飽和效應的IPMSM最大轉(zhuǎn)矩電流比控制[J]. 黃鵬,黃雷,苗長云,郭文成. 電力電子技術(shù). 2011(02)
[5]內(nèi)埋式永磁同步電機的弱磁控制策略[J]. 唐朝暉,丁強,喻壽益,桂衛(wèi)華,李勇剛. 電機與控制學報. 2010(05)
[6]MATLAB/SIMULINK在動態(tài)系統(tǒng)仿真中的應用[J]. 聶春燕. 長春大學學報. 2001(01)
博士論文
[1]基于滑模變結(jié)構(gòu)方法的永磁同步電機控制問題研究及應用[D]. 齊亮.華東理工大學 2013
碩士論文
[1]基于永磁同步電機數(shù)學模型的矢量控制理論、仿真、實驗及應用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學 2017
[2]電動汽車PMSM驅(qū)動系統(tǒng)的精確轉(zhuǎn)矩控制[D]. 華新強.合肥工業(yè)大學 2015
本文編號:2965202
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