六相感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:六相感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:相較于三相電機調(diào)速系統(tǒng),多相電機調(diào)速系統(tǒng)具有功率大、轉(zhuǎn)矩脈動低和動靜態(tài)性能好的優(yōu)勢。電機可靠性高,能夠在缺相情況下通過調(diào)整控制策略繼續(xù)運行。因此,在船舶推進等大功率高可靠性要求的場合,多相系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛。直接轉(zhuǎn)矩控制已與矢量控制一并成為現(xiàn)代高性能交流調(diào)速領(lǐng)域中最為常用的控制策略,與矢量控制相比,直接轉(zhuǎn)矩控制不進行旋轉(zhuǎn)坐標變換,且電機轉(zhuǎn)矩響應(yīng)更加迅速。本文圍繞六相感應(yīng)電機正常及故障運行時的直接轉(zhuǎn)矩控制展開工作。首先,引入空間矢量解耦變換理論,建立了電機正常及缺相情況下的數(shù)學模型。通過分析電機數(shù)學模型,得出電機缺相時需切除一組定子三相繞組來控制電機的結(jié)論,并建立切除一組定子繞組后電機的數(shù)學模型。其次,針對六相感應(yīng)電機定子電流諧波含量較大的問題,引入基于空間矢量解耦變換的空間矢量脈寬調(diào)制算法,通過合成虛擬電壓矢量降低定子電流諧波含量。并將適用于三相系統(tǒng)的基波電壓線性輸出過調(diào)制算法推廣到六相電機調(diào)速系統(tǒng)中,且對該算法進行了仿真驗證。再次,研究了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制理論并提出了一種新型直接轉(zhuǎn)矩控制方法。給出了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實現(xiàn)過程,然后利用模糊控制理論和變占空比技術(shù)實現(xiàn)新型直接轉(zhuǎn)矩控制以提高系統(tǒng)性能,并對該算法進行了仿真驗證。最后,給出了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的硬件電路并對控制算法進行了實驗驗證。分別完成了電機正常運行和故障切除一套定子繞組運行時,在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制算法和新型直接轉(zhuǎn)矩控制算法下的實驗。實驗結(jié)果證明了文中理論的正確性。
【關(guān)鍵詞】:六相感應(yīng)電機 直接轉(zhuǎn)矩控制 空間矢量脈寬調(diào)制 過調(diào)制 缺相運行
【學位授予單位】:中國礦業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM346;TP273
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-17
- 1 緒論17-26
- 1.1 課題研究背景及意義17-18
- 1.2 多相電機調(diào)速系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-22
- 1.3 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究現(xiàn)狀22-25
- 1.4 本文主要內(nèi)容25-26
- 2 六相感應(yīng)電機數(shù)學模型26-39
- 2.1 六相感應(yīng)電機結(jié)構(gòu)26
- 2.2 自然坐標系下六相感應(yīng)電機數(shù)學模型26-28
- 2.3 六相驅(qū)動系統(tǒng)空間矢量解耦變換28-30
- 2.4 兩相靜止坐標系下六相感應(yīng)電機數(shù)學模型30-32
- 2.5 一相開路時六相感應(yīng)電機數(shù)學模型32-35
- 2.6 切除一組定子繞組后六相感應(yīng)電機數(shù)學模型35-38
- 2.7 本章小結(jié)38-39
- 3 六相感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)SVPWM技術(shù)39-61
- 3.1 驅(qū)動系統(tǒng)正常運行時SVPWM方案39-50
- 3.2 驅(qū)動系統(tǒng)缺相運行時SVPWM方案50-56
- 3.3 仿真分析56-60
- 3.4 本章小結(jié)60-61
- 4 六相感應(yīng)電機的直接轉(zhuǎn)矩控制61-77
- 4.1 傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制61-67
- 4.2 模糊控制器的構(gòu)建67-70
- 4.3 基于模糊控制理論和變占空比技術(shù)的直接轉(zhuǎn)矩控制70-73
- 4.4 仿真分析73-76
- 4.5 本章小結(jié)76-77
- 5 六相感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)實驗研究77-86
- 5.1 系統(tǒng)硬件電路77-79
- 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計79-80
- 5.3 系統(tǒng)模型的標幺化和離散化80-82
- 5.4 實驗結(jié)果82-85
- 5.5 本章小結(jié)85-86
- 6 結(jié)論與展望86-88
- 參考文獻88-95
- 作者簡歷95-97
- 學位論文數(shù)據(jù)集97
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