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《雙閉環(huán)永磁同步電機伺服系統(tǒng)仿真算例》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、雙閉環(huán)永磁同步電機伺服系統(tǒng)一.系統(tǒng)介紹ThisdemonstrationillustratesuseofthePMSMinaclosed-loopspeedandcurrentcontrolona1.1kW,3000rpmindustrialmotorLouis-A.DessaintandR.Champagne(SoledeTech門ologieSuperieure,Mo門tr閔I)CircuitDescriptionAthree-phasemotorrated1.1kW,220V,3000rpmisfedbyaPWMinverter.ThePWMinverterisbuil
2、tentirelywithstandardSimulinkblocks.ItsoutputgoesthroughControlledVoltageSourceblocksbeforebeingappliedtothePMSMblock'sstatorwindings.Theloadtorqueappliedtothemachine'sshaftisoriginallysettoitsnominalvalue(3N.m)andstepsdownto1N.matt二0.04s.Twocontrolloopsareused.Theinnerloopregulatesthemotor
3、'sstatorcurrents.Theouterloopcontrolsthemotor'sspeed.DemonstrationObservethatthestatorcurrentsarequite"noisy",whichistobeexpectedwhenusingPWMinverters.Also,theamplitudeofthesecurrentsdecreasesatt=0.04s,whentheloadisdecreased.ThenoiseintroducedbythePWMinverterisalsoobservedintheelectromagnet
4、ictorquewaveformTe.However,themotor'sinertiapreventsthisnoisefromappearinginthemotor'sspeedwaveform.譯文：這個算例使用的永磁同步電機(1.1KW,3000rpm)由轉(zhuǎn)速閉環(huán)和電流閉環(huán)井同控制。電路描述：這臺三相電機由脈寬調(diào)制逆變器來供電，電機額定值是1.lkw,220v,3000rpm.脈寬調(diào)制逆變器完全由標(biāo)準(zhǔn)simulink模塊建立。它的輸出通過受控電壓源作用與永磁同步電機的定子繞組。作用到電機轉(zhuǎn)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩初始值設(shè)置為3n.m在0.04秒?yún)?，跳變?yōu)镮n.m。兩個控制環(huán)被使用
5、，內(nèi)環(huán)是用來穩(wěn)恒電機的定了電流的，外環(huán)是控制電機的轉(zhuǎn)速的。觀察定子電流的波形是很“吵雜”的，這是使用脈寬調(diào)制變頻調(diào)制可以預(yù)料到的。當(dāng)負(fù)載在0.04s減小吋，電流的幅值也減小了。由PWM產(chǎn)生的噪聲同樣可以在電磁轉(zhuǎn)矩的波形中看到，然而電機的慣性阻止了它出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速的波形中。1.轉(zhuǎn)速給定模塊700rpm2.比較器3.PI調(diào)節(jié)器4.低電Y?輸入模塊5.矢量運算器6.電流跟蹤式PWM逆變器7.電壓測量元件8.負(fù)載較矩信號輸入模塊9.永磁同步電機10.電機測試信號分配器11.信號放大器雙閉環(huán)冋路也拈：三扣定子電流反饋環(huán)，轉(zhuǎn)速反饋環(huán)。由于轉(zhuǎn)子角位移反饋環(huán)參與的是矢量控制，并不直接控制電機運行
6、，因此它不再算作第三個獨立的閉環(huán)。三.重要模塊介紹對于上述的11個模塊，相信大家對1，2,3,4,7,9,11都能根據(jù)已學(xué)的專業(yè)知識很直接的理解，所以這里不再重點介紹了。下面耍重點介紹的是大家比較陌生的以下四個模塊：5.矢景運算器6.電流跟蹤式PWM變頻器8.負(fù)載轉(zhuǎn)矩信號輸入模塊10.電機測試信號分配器。其巾更為重要的是：矢量運算器和PWM變頻器。由于木系統(tǒng)采用了矢量控制技術(shù)和變頻調(diào)速，所以它們是這個系統(tǒng)的兩個核心控制元件，也是這個算例的難點。矢量運算器（dq2abc）:它的左側(cè)有四個輸入端，從上至下分別是：交軸電流輸入端（iq）,直軸電流輸入端（id）,零序電流輸入端（iO
7、），轉(zhuǎn)子角位移輸入端（the）。如側(cè)為三相電流輸出端（iabc）。對于這個模塊的理解其實并不復(fù)雜，它的功能是完成了一個矢量運算過程，也就是把空間相差90°的兩個直流電（交軸電流和直軸電流）經(jīng)過park逆變換，轉(zhuǎn)化成靜止的三相直流電輸入到PWM中。如下圖所示：由于三相本系統(tǒng)的三相電流是對稱的，所以不存在零序電流，因此這個矢量運算器的零序電流輸入端的輸入信號是個低電平。從而在實際控制中，只考慮交軸分量與直軸分量。由于永磁同步電機的電磁轉(zhuǎn)矩基本上取決于定子電流在q軸上的分暈，外且永磁M步電機的轉(zhuǎn)子磁鏈恒定不變
