本文關(guān)鍵詞：永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī)及控制研究

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【摘要】：永磁同步電動(dòng)機(jī)在伺服系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,然而永磁同步伺服電機(jī)面臨成本、過壓和調(diào)速范圍比較窄等問題。為此本文研究一種新型永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)。與永磁同步伺服電機(jī)相比,永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī)具有成本低、不存在過壓和退磁風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn),在伺服系統(tǒng)中有著良好的應(yīng)用前景。本文首先研究永磁輔助式磁阻同步電機(jī)本體的電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化,利用有限元仿真軟件Maxwell對(duì)極槽配合、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化研究,得到永磁輔助式磁阻同步電機(jī)樣機(jī)結(jié)構(gòu);其次,針對(duì)Matlab電機(jī)數(shù)學(xué)建模仿真的局限性,本文研究基于磁路-電路的Maxwell-Simplorer協(xié)同仿真平臺(tái),建立協(xié)同仿真中電機(jī)本體磁路模型及矢量控制中坐標(biāo)變換、SVPWM調(diào)制模塊的模型并進(jìn)行仿真;再次,針對(duì)最大轉(zhuǎn)矩電流控制中的轉(zhuǎn)矩角計(jì)算偏差問題,本文研究永磁輔助式磁阻同步電機(jī)基速下利用電機(jī)諧波分析進(jìn)行電機(jī)參數(shù)辨識(shí),加入變步長(zhǎng)轉(zhuǎn)矩角補(bǔ)償后得到最大轉(zhuǎn)矩角,形成了基于諧波參數(shù)辨識(shí)變步長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)腗TPA控制策略;第四,針對(duì)弱磁分區(qū)及電流算法復(fù)雜的問題,本文將弱磁區(qū)域分為弱磁I區(qū)、弱磁II區(qū)和弱磁III區(qū),并推導(dǎo)分析每個(gè)弱磁區(qū)域d、q電流給定的簡(jiǎn)便算法,包括弱磁I區(qū)的電壓反饋弱磁算法、弱磁II區(qū)的單電流調(diào)節(jié)器弱磁算法、弱磁III區(qū)的弱磁算法,形成基于三段式分區(qū)弱磁的控制策略;第五,設(shè)計(jì)制作1.5k W永磁輔助式磁阻同步電機(jī)樣機(jī),設(shè)計(jì)以TI公司的TMS320F2808為主控芯片、以Infineon公司的IKCM30F60GA為功率器件、以旋轉(zhuǎn)變壓器為速度位置檢測(cè)元件的永磁輔助式磁阻同步電機(jī)伺服控制器,并在CCS3.3上編寫永磁輔助式磁阻同步電機(jī)全速度范圍矢量控制程序;最后,搭建永磁輔助式磁阻同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在此平臺(tái)上進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)研究,并與永磁輔助式磁阻同步電機(jī)協(xié)同仿真結(jié)果做了比較,驗(yàn)證了全速度范圍矢量控制算法的合理性,表明永磁輔助式磁阻同步電機(jī)在伺服應(yīng)用中的可行性。
【關(guān)鍵詞】：永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī) 最大轉(zhuǎn)矩電流比 弱磁控制 協(xié)同仿真 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM383.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 永磁伺服系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排13-15
• 第2章 PMa Syn RM伺服電機(jī)電磁設(shè)計(jì)15-25
• 2.1 極槽配合方案的選擇15-18
• 2.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)方案的選擇18-19
• 2.3 樣機(jī)方案仿真確定19-23
• 2.4 PMa Syn RM矢量控制原理23-24
• 2.5 本章小節(jié)24-25
• 第3章 基于Maxwell-Simplorer矢量控制的協(xié)同仿真25-39
• 3.1 Simplorer簡(jiǎn)介25-26
• 3.2 Pma Syn RM 仿真模型26-28
• 3.2.1 Maxwell協(xié)同仿真模型26-27
• 3.2.2 Pma Syn RM電機(jī)數(shù)學(xué)仿真模型27-28
• 3.3 Simplorer協(xié)同仿真模型28-38
• 3.3.1 坐標(biāo)變換28-30
• 3.3.2 坐標(biāo)變換在Simplorer中的模型實(shí)現(xiàn)30-31
• 3.3.3 空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理31-36
• 3.3.4 SVPWM在Simplorer中的模型實(shí)現(xiàn)36-38
• 3.3.5 硬件仿真38
• 3.4 本章小節(jié)38-39
• 第4章 PMa Syn RM伺服電機(jī)全速度范圍控制39-54
• 4.1 基于參數(shù)辨識(shí)的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制策略研究39-46
• 4.1.1 最大轉(zhuǎn)矩電流比原理39-40
• 4.1.2 基于 PMa Syn RM 伺服電機(jī)諧波方程的參數(shù)辨識(shí)40-44
• 4.1.3 協(xié)同仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果44-46
• 4.2 PMa Syn RM分區(qū)弱磁控制研究46-53
• 4.2.1 分區(qū)弱磁原理46-47
• 4.2.2 弱磁區(qū)域分析47-52
• 4.2.3 協(xié)同仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果52-53
• 4.3 本章小節(jié)53-54
• 第5章 PMa Syn RM伺服電機(jī)實(shí)驗(yàn)研究54-72
• 5.1 控制器硬件電路54-59
• 5.1.1 驅(qū)動(dòng)板54-56
• 5.1.2 控制板56-59
• 5.2 控制器軟件算法59-63
• 5.2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)59-61
• 5.2.2 程序軟件設(shè)計(jì)61-63
• 5.3 PMa Syn RM全速度范圍運(yùn)行實(shí)驗(yàn)63-71
• 5.3.1 PMa Syn RM發(fā)電實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.3.2 PMa Syn RM電感測(cè)量實(shí)驗(yàn)65-66
• 5.3.3 PMa Syn RM控制器性能實(shí)驗(yàn)66-67
• 5.3.4 PMa Syn RM全速度范圍電動(dòng)實(shí)驗(yàn)67-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第6章 全文總結(jié)與展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 附錄79-80
• 碩士學(xué)位論文信息備案表80

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2 А.И.Звенигородская;劉興民;;測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)的磁阻變換器[J];儀表材料;1979年01期

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4 殷新超;;無漏磁異形磁路磁阻的理論計(jì)算[J];磁性材料及器件;1980年04期

5 程明;磁阻發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)性能的計(jì)算[J];微電機(jī);1994年02期

6 李文韜;黃蘇融;;車用電機(jī)系統(tǒng)磁阻式旋變轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與分析[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2008年05期

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10 強(qiáng)曼君;磁阻式多極旋轉(zhuǎn)變壓器[J];微特電機(jī);1979年02期

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1 葛麗麗;王勁東;;高性能的微型低成本磁阻磁強(qiáng)計(jì)[A];第二十三屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2010年

2 薛慶忠;章曉中;袁俊;;Fe_x-C_(1-x)/Si膜的巨磁阻和電輸運(yùn)性能[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

3 宋詩哲;萬小山;郭英;尹波;張德華;顧國(guó)英;李睿;武旭東;;磁阻法腐蝕監(jiān)/檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[A];2000年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（下）——2000年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2000年

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6 王秀和;唐任遠(yuǎn);;帶輔助極永磁起動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的新方法[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第九屆優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2002年

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8 李新華;阮波;徐竟成;劉偉;;電動(dòng)大巴永磁輔助磁阻同步電動(dòng)機(jī)仿真分析[A];第十八屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

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1 本報(bào)記者　孫明河;節(jié)電瞄準(zhǔn)磁阻電機(jī)調(diào)速[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

2 記者 毛磊;新型磁阻裝置開發(fā)成功[N];光明日?qǐng)?bào);2002年

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4 徐竟成;永磁輔助式磁阻同步伺服電機(jī)及控制研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2015年

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10 范慶言;Cr摻雜Bi_xSb_yTe_3,Bi_2Se_3,Fe摻雜Bi_2Se_3輸運(yùn)性質(zhì)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

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