【摘要】：隨著電力電子技術(shù)和交流調(diào)速技術(shù)的不斷完善和進(jìn)步,永磁同步電機(jī)憑借其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好和運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾�(gè)領(lǐng)域。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制,需要準(zhǔn)確的測(cè)量轉(zhuǎn)子在永磁同步電機(jī)中轉(zhuǎn)速和位置,一般情況下是在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上安裝機(jī)械式傳感器比如:光電編碼器、霍爾傳感器等。但是安裝機(jī)械式傳感器會(huì)使系統(tǒng)體積和成本增加,如果安裝不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以研究永磁同步電機(jī)無速度傳感器的控制方法就顯得尤為重要了,它是通過一種算法來估計(jì)轉(zhuǎn)子的位置和速度,從根本上省去了機(jī)械式傳感器,從而減小了電機(jī)的體積,降低了成本,使電機(jī)能夠在一些惡劣的環(huán)境當(dāng)中依舊穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。本文在對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)歸納梳理的基礎(chǔ)上,通過對(duì)比分析,選取了表貼式永磁同步電機(jī)。分析了永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型:電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程以及磁鏈方程,可以看出永磁同步電機(jī)是高階,非線性,強(qiáng)耦合系統(tǒng)。研究了永磁同步電機(jī)的控制方法,特別是i_d=0的矢量控制方法,因?yàn)閕_d=0的矢量控制方法能夠使電機(jī)達(dá))到解耦的目的。最后,分析了永磁同步電機(jī)在不同轉(zhuǎn)態(tài)下無速度傳感器的控制方法,在中高速狀態(tài)下采用模型參考自適應(yīng)法,在低速或者零速狀態(tài)下采用脈振高頻電壓注入法,在全速范圍內(nèi)的控制,需要對(duì)以上兩種控制方法相結(jié)合,通過過渡區(qū)的加權(quán)平均值的算法達(dá)到其目的。通過MATLAB/Simulink仿真實(shí)驗(yàn),保存數(shù)據(jù)、繪制波形以得出相應(yīng)的仿真結(jié)果,從而驗(yàn)證了控制方法的可行性。
【圖文】：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流關(guān)系不同，產(chǎn)生的波形各不相同，分為兩種不同類型永磁同步電機(jī)，分別：BLDC 和永磁同步電動(dòng)機(jī)。永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和 I 之間的關(guān)系如下圖1.1中(b)所示，無刷直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和I之間的關(guān)系如下圖1.1中(a)所示。兩種電機(jī)為了獲得恒定轉(zhuǎn)矩，需要在電機(jī)中輸入三相對(duì)稱的電流，兩種電流分別是方波電流和正旋電流。

永磁體的放置位子不同決定了永磁同步電機(jī)的不同。兩種不同磁路機(jī)構(gòu)的如下圖 1.2 所示。所以不同類型的永磁同步電機(jī)在實(shí)行當(dāng)中是有區(qū)別的，在控制方面也是采取不同的控制方法。根據(jù)轉(zhuǎn)子上永置的不同，我們將永磁同步電動(dòng)機(jī)分為兩種類型：表面型和內(nèi)置型。在表磁同步電機(jī)中，其位置在轉(zhuǎn)子的表面上，電機(jī)中電感是均勻分布的，幾乎的；在內(nèi)置型永磁同步電機(jī)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電感分布是不均勻的，所電感數(shù)值也是不相等。在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，因?yàn)閮?nèi)置型和表面型電機(jī)之間特性，，造成了兩種電機(jī)工作特性的不同，分別適用于不同的工作環(huán)境之中(1)表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)表面式永磁同步電機(jī)中的永磁體轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的方向是磁流方向的，永磁體到相應(yīng)的保護(hù)而不易被破壞。兩種不同類型的表面型永磁同步電機(jī)的切面 所示，永磁同步電機(jī)可以分為隱極機(jī)和凸極機(jī)，兩者的不同在于在直角坐標(biāo) 軸是否對(duì)稱，隱極機(jī) dq 軸是對(duì)稱的，表面型永磁同步電機(jī)屬于隱極機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)機(jī)；凸極機(jī) dq 軸是不對(duì)稱的，表面嵌入型永同步電機(jī)屬于凸極機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的
【學(xué)位授予單位】：遼寧石油化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2700133