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雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的研究
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多相永磁伺步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是其高可靠性，這個優(yōu)點使得它在電氣傳動領(lǐng)域成為研究的重點。目前，多相永磁同步電機(jī)的應(yīng)用側(cè)重于軍事以及高可靠性、大功率的場合。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制之后被研究學(xué)者普遍看好的一種高性能交流驅(qū)動控制方式，直接轉(zhuǎn)矩控制最初是針對感應(yīng)電機(jī)提出的，后來這種控制思想逐漸應(yīng)用到永磁同步電機(jī)控制上，尤其是近年來在多相永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中也出現(xiàn)了直接轉(zhuǎn)矩控制的身影，使得多相永磁同步電機(jī)的控制策略研究邁上了一個新的臺階。 本文首先對雙三相永磁同步電機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢做一個全面的闡述。給出了六相靜止坐標(biāo)系下雙三相永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。介紹了電壓矢量空間解禍理論，利用坐標(biāo)變換理論，實現(xiàn)了將六維空間的數(shù)學(xué)模型向以永磁磁鏈為直軸的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型變換。其次，詳細(xì)闡述了雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的實現(xiàn)原理，介紹了系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)和各模塊的功能。對于雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制，提出了一些創(chuàng)新性的理論成果，其中包括對空間電壓矢量的選擇和分析，最佳開關(guān)表的確定，以及零電壓矢量開關(guān)表的提出。在參照大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，給出了控制系統(tǒng)其他模塊的實現(xiàn)方法和某些問題的解決辦法。設(shè)計了基于低通濾波器串聯(lián)補(bǔ)償?shù)拇沛湽烙嬈鳎^好地解決了因直流漂移而引起的磁鏈估計偏差問題。給出了定子磁鏈幅值的選擇和負(fù)載角限制問題的解決算法。在此基礎(chǔ)上，提出了一套雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實施方案，并根據(jù)這套方案建立了基于simulink(Matlab)的仿真模型，對提出的控制方案進(jìn)行了仿真分析。實驗結(jié)果驗證了該方案在理論上的可行性。最后，給出了控制系統(tǒng)的部分硬件電路和軟件算法，設(shè)計研制了一套基于DSP的雙三相永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實驗系統(tǒng)，進(jìn)行了電機(jī)運行實驗，實驗結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求，同時也驗證了理論的正確性和實用性。本論文開展了繼感應(yīng)電機(jī)和三相永磁同步電機(jī)之后對雙三相永磁同步電機(jī)實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作，得出了一些有意義的經(jīng)驗和結(jié)論，為多相永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和推廣提供了參考。 |
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curton
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