本文選題：永磁同步電機(jī) + 無位置傳感器��； 參考：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：永磁同步電機(jī)具有相對(duì)體積小、功率密度高、結(jié)構(gòu)簡單以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等諸多優(yōu)點(diǎn),使其在現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)中的地位越來越突出。無位置傳感器控制技術(shù)省去了機(jī)械式位置傳感器,不僅節(jié)省了空間和成本,而且在惡劣的條件下具有更高的可靠性。本文針對(duì)離心風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和運(yùn)行要求,設(shè)計(jì)了一套高效可靠的控制系統(tǒng)。首先,在研究永磁同步電機(jī)在靜止兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)造滑模觀測(cè)器。針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振問題,采用飽和函數(shù)取代符號(hào)函數(shù),以準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)的方式削弱了系統(tǒng)的抖振,設(shè)計(jì)PLL鎖相環(huán)用于平滑轉(zhuǎn)子位置估算過程中的抖振成分,使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速平滑。其次,針對(duì)離心風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)在靜止啟動(dòng)過程中可能存在的各種情況,通過分析加速過程中的電磁轉(zhuǎn)矩方程和機(jī)械方程,利用永磁同步電機(jī)自身轉(zhuǎn)矩-功角自平衡的特性,保證了 I/F控制和狀態(tài)切換過程中電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。針對(duì)無位置傳感器的離心風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)在帶速狀態(tài)下無法可靠啟動(dòng)的問題,通過逆變器施加兩個(gè)零電壓矢量,使電機(jī)定子三相繞組短路,根據(jù)短路電流相量在αβ坐標(biāo)系下的角度變化,辨識(shí)出電機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速,通過對(duì)短路電流在dq坐標(biāo)系下暫態(tài)過程的解析分析,估算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。最后,在TI公司TMS320F28027作為主控芯片的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及帶風(fēng)機(jī)負(fù)載的550W永磁同步電機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)所提出的控制方案就行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的控制方案可以滿足系統(tǒng)在復(fù)雜條件下的可靠啟動(dòng),并能保證系統(tǒng)中高速段的性能。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has many advantages, such as small relative volume, high power density, simple structure and fast dynamic response, which make it more and more prominent in modern industrial society. No position sensor control technology saves the mechanical position sensor, not only saves space and cost, but also has higher level in bad conditions. In this paper, a set of efficient and reliable control system is designed for the practical application environment and operation requirements of the external rotor motor used in centrifugal blower. First, on the basis of studying the mathematical model of the permanent magnet synchronous motor in the static two phase coordinate system, a sliding mode observer is constructed. The function takes the place of the symbolic function and weakens the chattering of the system by quasi sliding mode. The PLL phase locked loop is designed for the buffeting component in the estimation of the rotor position, and the torque and speed of the system are smooth. Secondly, the acceleration over a variety of conditions that may exist in the static starting process of the external rotor motor used for centrifugal fans is analyzed. The electromagnetic torque equation and mechanical equation in the process are used to ensure the reliability and stability of the motor running in the I/F control and state switching process by using the self torque balance of the permanent magnet synchronous motor. The converter applies two zero voltage vectors to make the stator three-phase winding short circuited. According to the angle change of the short circuit current in the alpha beta coordinate system, the motor steering and speed are identified. The rotor position of the motor is estimated by analyzing the transient current in the dq coordinate system. Finally, the TI company TMS320F28027 is used as the main control core. On the experimental platform composed of the drive system of the chip and the 550W permanent magnet synchronous motor with the fan load, the proposed control scheme is verified experimentally. The experimental results show that the proposed control scheme can satisfy the reliable startup of the system under complex conditions and ensure the performance of the middle and high speed segment of the system.

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM341;TP273

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本文編號(hào)：1896184