收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制策略研究

吴芳  
【摘要】:由于资源紧缺和环境保护的问题日益严峻,节能减排是当今时代的主题,也是国家“十二五”规划重点关注的问题。电机作为耗能大户,提高电机的效率以降低能源消耗,减少碳排放,成了国内外众多学者都在关注的研究课题。在各类电机中,内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet SynchronousMotor, IPMSM)具有高功率密度、高效率、高转矩密度等优点,这使得IPMSM在很多工业应用领域中越来越受欢迎。IPMSM因其转子磁路结构不对称能够产生磁阻转矩,在电机控制系统中,采用最大转矩电流比(Maximum Torqueper Ampere, MTPA)控制策略可以充分利用磁阻转矩,从而提高电机的转矩输出能力和系统效率。为此本文主要针对内置式永磁同步电机的MTPA控制策略进行研究。 研究一种基于直接公式计算法的IPMSM最大转矩电流比控制策略。根据MTPA控制的定义,将转矩方程对定子电流矢量角求偏导,令该偏导值为零,求得最优定子电流矢量角的表达式。将转速环控制输出作为定子电流幅值的给定,并根据电机模型的参数计算出矢量角,进而求出交直轴电流的给定,实现MTPA控制。由于电机参数受温度,磁饱和等因素会发生较大变化,定量分析了电感、永磁磁链的变化对控制精度的影响。 研究一种基于高频辅助信号注入的IPMSM最大转矩电流比在线控制策略。通过在定子电流矢量角上叠加一个高频正弦小信号,电机的机械功率响应中将含有反映转矩变化信息的信号成分。通过数字信号处理提取出相应的功率信号,再采用PI控制器锁定最优矢量角,从而实现在线MTPA控制。通过设计高频电流控制器,提高了在线MTPA控制性能,并通过理论推导分析了该控制策略不受磁饱和因素的影响,具有较好的鲁棒性和动态性能。 在理论分析的基础上,利用matlab/Simulink仿真工具对所研究的控制策略进行仿真分析,验证理论分析的正确性。并在DSP控制系统实现了MTPA控制算法,在2.2kW内置式永磁同步电机实验平台上进行实验,进一步验证所研究的MTPA控制方法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 冷再兴;马志源;;一种新的内置式永磁同步电机弱磁调速控制方法[J];微电机;2006年06期
2 陈莉;徐国卿;袁登科;;新型的内嵌式永磁同步电机弱磁转速控制[J];电气自动化;2010年01期
3 马奕超;李斌;张铁宁;;永磁同步电机矢量控制系统设计[J];硅谷;2010年18期
4 陈进;王冠凌;娄珂;;基于SVPWM的永磁同步电机控制[J];自动化与仪器仪表;2009年03期
5 舒望;赵荣祥;尚喆;;永磁同步电机高精度控制系统研究[J];电气传动;2007年09期
6 李高林;罗德荣;叶盛;李镕耀;;基于电动车的永磁同步电机的弱磁控制[J];电力电子技术;2010年06期
7 张英范;黄晓红;高军礼;;基于霍尔信号的PMSM初始位置定位研究[J];广东轻工职业技术学院学报;2011年01期
8 皮秀;王善铭;;弱磁调速的永磁同步电机参数的分析设计[J];中国科技论文在线;2010年08期
9 叶东;李和明;施传立;郑廷海;;用简易方法测定永磁同步电机的漏抗和同步电抗[J];华北电力大学学报;1993年03期
10 朱春亭,薄保中,江秀汉,杨新海;永磁同步电机电枢反应电抗计算方法的研究[J];西安石油学院学报(自然科学版);1995年04期
11 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
12 欧阳慧平,章小印,顾涛;基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制系统研究[J];华北科技学院学报;2005年03期
13 沈艳霞,江俊,纪志成;基于递归神经网络的永磁同步电机控制器设计[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年S1期
14 钟黎萍;巩宪锋;王长松;葛永强;;零速和低速下永磁同步电机转子位置估测方法[J];电机与控制应用;2006年05期
15 薛丽英;齐蓉;;六相永磁同步电机驱动系统的建模与仿真[J];电力系统及其自动化学报;2006年04期
16 曹国平;;基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器运行研究[J];机械与电子;2006年10期
17 崔培良;赵克友;;面装永磁同步电机最小损耗的速度控制[J];电机与控制应用;2006年11期
18 张永平;许建容;;一种计算永磁同步电机附加损耗的方法[J];电机技术;2006年04期
19 焦竹青;屈百达;徐保国;;基于遗传算法的永磁同步电机调速系统PID参数优化[J];电机与控制应用;2007年07期
20 王爱元;;永磁同步电机热保护的简化二阶模型[J];电机与控制应用;2007年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴志红;李根生;朱元;田光宇;;考虑参数变化的车用永磁同步电机最大转矩电流比控制[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 盛义发;喻寿益;洪镇南;;一种新颖的永磁同步电机直接转矩控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 郭农生;周元钧;;改进的永磁同步电机转子初始位置检测方法[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
4 潘伟;许波;孙晓东;朱熀秋;;无轴承永磁同步电机转矩和悬浮力直接控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
5 周旋;李世华;;基于摩擦和扰动补偿的永磁同步电机伺服系统控制方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 孙文军;阎慧;高永明;尹航;;基于MapleSim的永磁同步电机矢量控制仿真[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
7 于海生;王海亮;赵克友;;负载未知时永磁同步电机的哈密顿控制方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
8 陈益广;;永磁同步电机分数槽集中绕组的槽极数配合及磁动势[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
9 周京华;陈亚爱;刘坤;;一种基于Lyaponov理论的永磁同步电机转矩控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 盛义发;喻寿益;洪镇南;高金生;;永磁同步电机直接转矩控制系统的开关频率优化及其模糊控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张辉;永磁同步电机变频驱动鲁棒控制策略研究[D];中国矿业大学;2011年
2 王子辉;永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究[D];浙江大学;2012年
3 史婷娜;低速大转矩永磁同步电机及其控制系统[D];天津大学;2009年
4 裘君;基于耗散哈密顿系统的永磁同步电机控制研究[D];浙江大学;2009年
5 于艳君;基于载波频率成份法的永磁同步电机无位置传感器控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 杨建飞;永磁同步电机直接转矩控制系统若干关键问题研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 李冉;永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究[D];浙江大学;2012年
8 石晶合;永磁同步电机非线性及谐波参数的闭环辨识系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 吴世华;电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 江善林;高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖杨柳;基于模糊控制的永磁同步电机无位置传感器驱动系统[D];湖南大学;2010年
2 张杰;永磁同步电机伺服系统矢量控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王铭;双三相永磁同步电机直接转矩控制的研究[D];湖南大学;2010年
4 黄盟芝;永磁同步电机无传感器矢量控制系统研究[D];青岛科技大学;2010年
5 柳晶;变频空调永磁同步电机的参数辨识[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 付晓辉;永磁同步电机的负载扭矩观测与补偿控制研究[D];华南理工大学;2010年
7 于珊珊;永磁同步电机的能量成形与无源性控制[D];青岛大学;2010年
8 张英范;基于参数辨识的永磁同步电机自适应控制研究[D];广东工业大学;2011年
9 周丽娜;永磁同步电机自适应模糊控制的设计与分析[D];大连海事大学;2010年
10 肖石伟;基于自适应模糊的永磁同步电机直接转矩控制[D];华南理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 申军平 雷冬梅;永磁同步电机承担主牵引驱动[N];运城日报;2010年
2 张永法;F2TP永磁同步电机掀起节能革命[N];中国纺织报;2007年
3 罗晖;尤尼康欲领航国产高端变频器市场[N];科技日报;2008年
4 文利;自主创新破题国产高端变频器[N];中国高新技术产业导报;2008年
5 刘文硕;永磁同步电机助推纺织机节能[N];中国工业报;2007年
6 王越;为中国电梯安装强健“心脏”[N];中国质量报;2007年
7 刘文硕;高效永磁同步电机降低设备电力损耗[N];中国纺织报;2007年
8 见习记者 方芳;省委党校第55期厅干班学员来潭调研[N];湘潭日报;2010年
9 秦北;充满“时尚”新元素[N];中国财经报;2007年
10 史玉成;电梯节能企业技术研发是关键[N];中国质量报;2008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
  • 010-62982499
  • 010-62783978