收藏本站
《浙江大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

永磁同步电机的转矩直接控制

智大为  
【摘要】: 由于永磁同步电机具有体积小、功率密度大、效率和功率因数高等明显特点,从70年代末开始,永磁同步电机就得到广泛重视,经从事电机及其驱动系统研究的学者和研究人员的努力,其本体设计和控制方式在近二十年内得到了长足的发展,商用化的产品也已经进入到工业生产应用的各个面面。转矩直接控制是继矢量变换控制之后被人们普遍看好的一种高性能交流驱动控制方式,最初转矩直接控制是针对感应电机提出的,后来这种控制思想逐渐应用到了同步电机,特别是永磁同步电机控制上,使永磁同步电机的控制策略研究走上了一个新的台阶。 本文通过大量的文献资料阅读,对永磁同步电机及其相关技术的发展、现状和趋势有了一个比较全面的理解,在此基础上,详细分析了永磁同步电机转矩直接控制的机理,并提出了一套相应的转矩直接控制方案,建立了仿真和试验平台,进行了仿真分析和实验研究,获得了有价值的研究成果。 本文的主要内容包括: (1)由空间矢量模型推导出永磁同步电机的磁链、电压和转矩的公式,描述了永磁同步电机转矩直接控制的基本控制机理,分析了永磁同步电机与感应电机在转矩直接控制方式上的不同之处以及转矩直接控制对永磁同步电机的要求。 (2)在对永磁同步电机运行机理的分析基础之上,讨论了永磁同步电机转矩直接控制系统中各个控制子模块的功能和具体的实现方式,提出了一套永磁同步电机转矩直接控制的具体实施方案,并根据这套方案建立了基于Simulink(Matlab)的永磁同步电机转矩直接控制仿真模型,对所出的控制方案进行了仿真分析。仿真结果验证了该方案在理论上的可行性。 (3)在理论研究的基础之上,设计研制了一套基于DSP+IPM的永磁同步电机转矩直接控制实验系统,编写了控制程序软件,进行了永磁同步电机运行实验。实验结果达到了预期的要求,证实了转矩直接控制在改善永磁同步电机动态调速性能上的优势;同时也发现了一些须待进一步解决的问题,本文给出了部分解释和解决这些问题的思路和方法。 本论文开展了继感应电机之后对永磁同步电机实现转矩直接控制的探索性研究工作。通过理论分析、计算机仿真和实验验证得出了一些有意义的经验和结论,为课题的进一步的深入开展奠定了基础。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM921.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 雷雄;;无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制[J];船电技术;2012年09期
2 郝亚锋;田占元;邓增社;;直驱永磁电动机在煤矿的应用[J];煤矿机电;2013年04期
3 许峻峰,李耘茏,许建平;永磁同步电机作为机车牵引电机的应用现状及前景[J];铁道学报;2005年02期
4 曹志颖;;基于直接转矩的伺服电机换向最优控制方法的研究[J];伺服控制;2013年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 田淳,胡育文;永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究[J];电工技术学报;2002年01期
2 谭建成;稀土永磁材料与微电机的发展[J];电工技术杂志;1990年03期
3 曹承志,曲红梅,路战红,杨晓波;MATLAB软件包中SIMULINK环境下直接转矩控制系统的仿真[J];电机与控制学报;2001年02期
4 杨大伟;稀土永磁材料及电机发展概况[J];微电机;1994年02期
5 李川,谭茀娃,金如麟,汪叶斌;MATLAB在现代交流调速系统仿真中的应用[J];中小型电机;1999年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
3 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
4 李文生;黄长喜;;转矩三点式调节的感应电机直接转矩控制仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年06期
5 杨玉东;刘保连;;基于模糊滑模控制器的PMSM伺服系统[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年06期
6 凌有铸,刘力;SPWM逆变器的波形生成过程中的问题及对策[J];安徽机电学院学报;2000年01期
7 张春,郭兴众;模糊直接转矩控制系统的仿真研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
8 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
9 郭兴众;;直接转矩控制中无速度传感器技术的现状及发展[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
10 李敏;陈其工;江明;;基于零矢量插入的矢量细分的PMSM直接转矩控制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年01期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 完敏,刘贤兴;直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用[J];兵工自动化;2004年03期
3 近藤稔,易厚梅;永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用[J];变流技术与电力牵引;2003年01期
4 T.Koch,王渤洪;机车的直接传动[J];变流技术与电力牵引;2003年01期
5 T.Klockow,王渤洪;永久磁铁励磁的牵引电动机[J];变流技术与电力牵引;2003年04期
6 李正熙;王占扩;杨立永;李华德;;永磁同步电动机直接转矩控制策略综述[J];变频器世界;2006年11期
7 陈亚光,赵双元;滑模变结构控制方法在PMSM调速系统中的应用[J];本溪冶金高等专科学校学报;2002年04期
8 刘佳彬;表面式永磁同步电机驱动装置中的损耗最小化[J];船电技术;2000年06期
9 李鸿儒,白湘波,顾树生;基于神经网络的永磁同步电机的鲁棒控制[J];东北大学学报;2001年04期
10 梁振鸿,温旭辉;应用过调制技术扩展永磁同步电机运行区域[J];电工电能新技术;2003年01期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许峻峰;冯江华;;永磁同步传动系统的应用概况[J];大功率变流技术;2010年01期
2 何亚屏;文宇良;许峻峰;冯江华;;基于多模式SVPWM算法的永磁同步牵引电机弱磁控制策略[J];电工技术学报;2012年03期
3 茆美琴;张邵波;;永磁无刷直流电机电感分析及优化设计[J];电气传动;2013年02期
4 刘洋;刘东星;朱景伟;;三相永磁容错电机直接转矩控制仿真建模[J];电机技术;2013年02期
5 张京明;任殿波;钮效敬;崔淑梅;;PMSM矢量控制系统在PHEV中的应用[J];江苏大学学报(自然科学版);2011年02期
6 程博;李雪;叶敏;王凤凯;曹秉刚;;电动汽车控制系统与弱磁扩速研究[J];农业机械学报;2012年10期
7 黄志辉;许峻峰;;直驱转向架结构特点与应用展望[J];机车电传动;2013年04期
8 赵晓谦;;永磁同步牵引电动机在铁路机车中的应用[J];机车车辆工艺;2013年06期
9 杜春洋;;数字伺服控制系统设计中若干问题的探讨[J];伺服控制;2011年02期
10 王长春;冯晓云;黄金;谢望玉;;基于有限元MagneForce的直流无刷永磁电机性能分析[J];铁道机车车辆;2009年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 贾建强,韩如成,左龙;基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真[J];电机与控制学报;2000年02期
2 韦榕,许镇琳,王秀芝;电气传动系统仿真的新工具──MATLAB5.2电气系统模块库[J];电气传动;2000年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许国清;任鹏;倪万元;;同步电机的噪声治理[J];电机技术;1983年02期
2 陶桂林;魏厚培;李小瑞;张清;开岗生;;轧钢主传动电机阻尼条故障的修复[J];武钢技术;2006年04期
3 李文宇;;同步电机热计算与通风计算[J];船电技术;2007年02期
4 李春林;;同步电机稳定性能仿真分析[J];电机与控制应用;2008年06期
5 徐怡;;非零初始值的同步电机暂态过程分析[J];电机与控制学报;1980年03期
6 李宝金;;国外中小型同步电机发展概况(一)[J];电机与控制应用;1983年04期
7 李崇坚;交交变频正弦波型自控同步电机传动系统的分析[J];冶金自动化;1984年01期
8 顾新园;丁云峰;张爱玲;;单板机在同步电机参数检测中的应用[J];电机与控制应用;1991年05期
9 迟岩,孙鹤旭,臧小杰,杨永;直流衰减法测取同步电机参数的研究[J];辽宁工程技术大学学报;1993年02期
10 赵争鸣,郑逢时;同步电机模型和参数在电力系统动态分析中的应用[J];中国电力;1994年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛峰;王洪波;;同步电机无位置传感器驱动稳定性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
2 李深;杨斌;朱宏林;高丕国;;同步电机转子位置角的计算及应用[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
3 傅自清;李俭君;;同步电机负载励磁电流的确定[A];四川省电工技术学会第七届学术年会论文集[C];2003年
4 傅自清;李俭君;;同步电机负载励磁电流的数值计算方法[A];四川省电工技术学会电机、电测专业委员会2002年学术年会论文集[C];2002年
5 唐志平;;同步电机自励磁状态空间分析[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
7 张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;三电平同步电机转子磁场定向控制系统介绍[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
8 胡彦奎;陶彩霞;;无阻尼绕组式感应同步电机做步进运动状态时的动态仿真[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
9 张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;基于三电平IGBT变流器的同步电机调速系统[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
10 孙清泉;胡坤;;大功率变频调速ACS6000传动系统在济钢冷轧厂中的应用[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 沈忠;交交变频同步电机调速系统获殊誉[N];科技日报;2004年
2 夏杰生;轧机主传动改造和节能有新途径[N];中国冶金报;2006年
3 晓强 刘俊勇 杨可 雷霞;大型发电机绕组电气故障分析[N];中国电力报;2005年
4 ;《电机学》[N];中国图书商报;2003年
5 付长虹;发电设备迎新机遇 得标准者得市场[N];中国工业报;2007年
6 郝红;变频器发展六大特征[N];中国电力报;2003年
7 广东 梁仲华;WQP-900型洗碗机 电路原理与检修[N];电子报;2004年
8 邵珍珍 本报记者 胡唯元;自动化让冶金如此简单[N];科技日报;2005年
9 湘文;湘潭电机3月产值突破亿元大关[N];中国工业报;2007年
10 世淮;变频器发展趋势浅析[N];中国电力报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴轩钦;电励磁同步电机双三电平矢量控制系统研究及其应用[D];中国矿业大学;2011年
2 王磊;电励磁同步电机无传感器控制检测技术研究[D];中国矿业大学;2012年
3 张卓然;新型混合励磁同步电机特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 符晓;电励磁同步电机低开关频率控制技术研究[D];中国矿业大学;2011年
5 田淳;无位置传感器同步电机直接转矩控制理论研究与实践[D];南京航空航天大学;2002年
6 李浩;大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究[D];中国矿业大学;2010年
7 郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
8 温志伟;基于数值分析的大型同步电机内温度场的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
9 姚文熙;多电平六相同步电机变频调速全数字控制技术研究[D];浙江大学;2005年
10 王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王灿;同步电机变频软起动智能并网的研究[D];武汉科技大学;2013年
2 李亚楠;三级式同步电机变频交流起动/发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 王琼芳;选矿厂磨矿系统球磨同步电机励磁控制系统的数字化改造[D];电子科技大学;2010年
4 李新文;船舶电力推进同步电机控制系统设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 蒋晓玲;同步电机故障运行的计算机算法实现[D];上海交通大学;2010年
6 沈锡全;变频器并联供电的同步电机调速系统研制及性能研究[D];华中科技大学;2009年
7 杨溢炜;三级式同步电机的起动控制策略研究[D];南京航空航天大学;2013年
8 贾成禹;BSG混合动力汽车同步电机磁场定向控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 周涛;同步电机变频调速矢量控制技术问题的研究[D];山东大学;2013年
10 赵志旭;宽厚板粗轧机主传动控制系统设计[D];内蒙古科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026