本文關(guān)鍵詞：基于PWM整流器的高速無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：高速無刷直流電機(jī)的具有幾何尺寸小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,可直接與高速負(fù)載或原動(dòng)機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)使得其在各種各樣的工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于高速無刷直流電機(jī)氣隙大,電樞電感小,傳統(tǒng)的PWM控制方式會(huì)產(chǎn)生較大的高頻電流諧波,從而造成電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重等問題,同時(shí)傳統(tǒng)的PWM控制方式整流端采用二極管整流,會(huì)產(chǎn)生大量的電流諧波,對(duì)電網(wǎng)污染較大。本文主要研究高速無刷直流電機(jī)的控制策略,并針對(duì)以上問題提出了新的控制器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文首先對(duì)分析了無刷電機(jī)本體數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了建模;使用傳統(tǒng)的無位置傳感器控制方式進(jìn)行了高速無刷直流電機(jī)的仿真建模并分析了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因;從電流波動(dòng)抑制與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制兩個(gè)角度介紹了BUCK變換器與三相六狀態(tài)恒通模式的優(yōu)點(diǎn),并進(jìn)行了基于BUCK電路的高速無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)的建模與仿真,得到了預(yù)期結(jié)果,同時(shí)指出了傳統(tǒng)不可控晶閘管整流的弊端,分析了其對(duì)電網(wǎng)造成的諧波危害;最后進(jìn)行了三相電壓型整流器和電流型整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與比較,介紹了三相電流型PWM整流器的信號(hào)調(diào)制原理與間接電流控制原理,完成了主電路參數(shù)設(shè)計(jì),在以上基礎(chǔ)上提出一種新型的基于間接電流控制的電流型PWM整流的高速無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。在整流端使用IGBT器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)變頻器的二極管整流橋,采用功率因數(shù)矯正技術(shù),減小對(duì)電網(wǎng)的污染。在逆變端采用母線電流調(diào)制,驅(qū)動(dòng)橋臂三相六狀態(tài)恒通的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)一臺(tái)10000rpm,10kW的一臺(tái)無刷直流電機(jī)的控制。Matlab的仿真結(jié)果表明,采用所提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),能有效的提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù),且能減小電機(jī)電樞繞組諧波與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM33;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1297226