基于高頻電壓注入法的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 09:46
內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)(Interior Permanent Magnet Synchronous Machine,IPMSM)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,為實(shí)現(xiàn)基于磁場的定向控制(Field-Oriented Control,FOC),必須實(shí)時(shí)有效檢測永磁體轉(zhuǎn)子位置。常用的永磁體轉(zhuǎn)子位置獲取途徑是利用機(jī)械式位置傳感器進(jìn)行檢測,這不僅增加了系統(tǒng)的成本和體積,而且位置信號的傳播途徑易受到大電流的干擾,降低了系統(tǒng)的魯棒性。因此,國內(nèi)外許多專家與學(xué)者對無位置傳感器的FOC策略做了大量的研究工作,高性能無位置速度傳感器技術(shù)成為電控領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。在眾多含有無位置傳感器技術(shù)的產(chǎn)品中,主要依靠基波反電動(dòng)勢(Back Electromotive Force,BEMF)來識別永磁體的轉(zhuǎn)子位置,該方法的特點(diǎn):BEMF與速度成正比,即電機(jī)在中高速工作時(shí),BEMF幅值較大,才能被有效提取,但是在低速或零速時(shí),因BEMF幅值較小,有用的信噪比非常低,很難被有效提取出來,因此這類方法在電機(jī)低速以下工作時(shí),無法有效檢測出永磁體轉(zhuǎn)子位置與速度。本論文將通過向同步旋轉(zhuǎn)(d-q)坐標(biāo)系注入高頻正弦電壓信號,激勵(lì)生成了包含永磁體轉(zhuǎn)子位...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
空載條件下的仿真結(jié)果
(d) 實(shí)際轉(zhuǎn)速與估算轉(zhuǎn)速波形圖 3.10 重載啟動(dòng)與突減負(fù)載條件下的仿真結(jié)果轉(zhuǎn)仿真結(jié)果分析轉(zhuǎn)現(xiàn)象在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn),所以有必要對其進(jìn)行仿真分析,識別永磁體 N 極方向是否精確迅速。仿真過程中,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 2 100r/min,仿真過程持續(xù)到 0.4 秒時(shí),突然設(shè)定反方向速度為 1 3.11 所示。從圖(a)可知相電流在第 0.4s 進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)震蕩,當(dāng)電機(jī)突然反轉(zhuǎn)時(shí),位置與速度估算偏差較大,其中位置估算估算偏差超過 100 轉(zhuǎn),經(jīng)過 0.1s 后,估算偏差△θ 接近 0。流電A/
29(d) 實(shí)際轉(zhuǎn)速與估算轉(zhuǎn)速波形圖 3.11 正反轉(zhuǎn)條件下的仿真結(jié)果死區(qū)時(shí)間的仿真結(jié)果分析際工程中,為避免三相逆變器的同一橋臂的開關(guān)管直穿,需要插了相電流過零點(diǎn)鉗位現(xiàn)象,如圖 3.12 所示。設(shè)定仿真條件:設(shè)定速·m,死區(qū)時(shí)間 Td=3μs,得到如下穩(wěn)態(tài)時(shí)的仿真結(jié)果:圖 3.13 為增形。圖 3.14 為加入 Td后的估算轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際轉(zhuǎn)子位置波形圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迭代學(xué)習(xí)與FIR濾波器的PMLSM高精密控制[J]. 趙希梅,馬志軍,朱國昕. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]一種改進(jìn)的異步電機(jī)VVVF系統(tǒng)穩(wěn)定性改善方法[J]. 孫東,楊淑英,曹朋朋,郭磊磊. 電力電子技術(shù). 2016(08)
[3]基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入的永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制[J]. 張伯澤,阮毅. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(07)
[4]一種新穎的分段式優(yōu)化最大轉(zhuǎn)矩電流比算法[J]. 毛亮亮,王旭東. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]脈振高頻電壓注入PMSM凸極特性實(shí)驗(yàn)檢測研究[J]. 王志新,林環(huán)城,陸斌鋒,張超. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓信號注入的IPMSM無位置傳感器控制[J]. 壽利賓,袁登科. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2014(12)
[7]一種交流逆變器死區(qū)效應(yīng)半周期補(bǔ)償方法[J]. 黃文卿,張興春,張幽彤. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]基于迭代法的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩/電流控制[J]. 張文娟,馮垚徑,黃守道,高劍. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(S2)
[9]壓縮機(jī)用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制[J]. 黃守道,高劍,肖磊,陸凱元. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]一種新穎的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法[J]. 李毅拓,陸海峰,瞿文龍,盛爽. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
本文編號:3262343
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
空載條件下的仿真結(jié)果
(d) 實(shí)際轉(zhuǎn)速與估算轉(zhuǎn)速波形圖 3.10 重載啟動(dòng)與突減負(fù)載條件下的仿真結(jié)果轉(zhuǎn)仿真結(jié)果分析轉(zhuǎn)現(xiàn)象在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn),所以有必要對其進(jìn)行仿真分析,識別永磁體 N 極方向是否精確迅速。仿真過程中,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 2 100r/min,仿真過程持續(xù)到 0.4 秒時(shí),突然設(shè)定反方向速度為 1 3.11 所示。從圖(a)可知相電流在第 0.4s 進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)震蕩,當(dāng)電機(jī)突然反轉(zhuǎn)時(shí),位置與速度估算偏差較大,其中位置估算估算偏差超過 100 轉(zhuǎn),經(jīng)過 0.1s 后,估算偏差△θ 接近 0。流電A/
29(d) 實(shí)際轉(zhuǎn)速與估算轉(zhuǎn)速波形圖 3.11 正反轉(zhuǎn)條件下的仿真結(jié)果死區(qū)時(shí)間的仿真結(jié)果分析際工程中,為避免三相逆變器的同一橋臂的開關(guān)管直穿,需要插了相電流過零點(diǎn)鉗位現(xiàn)象,如圖 3.12 所示。設(shè)定仿真條件:設(shè)定速·m,死區(qū)時(shí)間 Td=3μs,得到如下穩(wěn)態(tài)時(shí)的仿真結(jié)果:圖 3.13 為增形。圖 3.14 為加入 Td后的估算轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際轉(zhuǎn)子位置波形圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迭代學(xué)習(xí)與FIR濾波器的PMLSM高精密控制[J]. 趙希梅,馬志軍,朱國昕. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]一種改進(jìn)的異步電機(jī)VVVF系統(tǒng)穩(wěn)定性改善方法[J]. 孫東,楊淑英,曹朋朋,郭磊磊. 電力電子技術(shù). 2016(08)
[3]基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入的永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制[J]. 張伯澤,阮毅. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(07)
[4]一種新穎的分段式優(yōu)化最大轉(zhuǎn)矩電流比算法[J]. 毛亮亮,王旭東. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]脈振高頻電壓注入PMSM凸極特性實(shí)驗(yàn)檢測研究[J]. 王志新,林環(huán)城,陸斌鋒,張超. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓信號注入的IPMSM無位置傳感器控制[J]. 壽利賓,袁登科. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2014(12)
[7]一種交流逆變器死區(qū)效應(yīng)半周期補(bǔ)償方法[J]. 黃文卿,張興春,張幽彤. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]基于迭代法的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩/電流控制[J]. 張文娟,馮垚徑,黃守道,高劍. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(S2)
[9]壓縮機(jī)用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制[J]. 黃守道,高劍,肖磊,陸凱元. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]一種新穎的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法[J]. 李毅拓,陸海峰,瞿文龍,盛爽. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(03)
本文編號:3262343
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