基于內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)弱磁控制調(diào)速系統(tǒng)的研究

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1、萬方數(shù)據(jù)分類號(hào)：Tp273密級(jí)：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：2011817010基于內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)弱磁控制調(diào)速系統(tǒng)的研究TheEmbeddedResearchOfWeakMagneticSpeedControlSystemBasedOnPermanentMagnetSynchronOUSMotor專業(yè)名稱：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置指導(dǎo)教師姓名：劉文良副教授研究生姓名：梁玉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士論文提交日期：2014年6月論文課題來源：自選項(xiàng)目學(xué)位授予單位：天津科技大學(xué)萬方數(shù)據(jù)天津科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明lUqlllUlIIIllllllllILI

2、IIIIIIIIIIIIlY2754986本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果內(nèi)容，也不包括為獲得天津科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對(duì)本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：槳幺日期：20l'-t年6月留日知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利權(quán)保護(hù)聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師具體指導(dǎo)下并得到相關(guān)研究經(jīng)費(fèi)支持下完成的，其數(shù)據(jù)和研究成果歸屬于導(dǎo)師和作者本人，知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬天

3、津科技大學(xué)；所涉及的創(chuàng)造性發(fā)明的專利權(quán)及使用權(quán)完全歸天津科技大學(xué)所有。本人保證畢業(yè)后，以本論文數(shù)據(jù)和資料發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名第一單位仍然為天津科技大學(xué)。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：梁—五日期：2口f悔6月男日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書黧衙妻良黝糍驀萬方數(shù)據(jù)摘要隨著科學(xué)技術(shù)及電子信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究和應(yīng)用也有了飛速的發(fā)展，其中的高性能永磁同步伺服系統(tǒng)更是發(fā)展迅速。對(duì)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能要求也就越來越高，不僅要求電機(jī)在基速以下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)能以較大的轉(zhuǎn)矩輸出，并且還希望電機(jī)獲得更寬的調(diào)速范圍，并且能夠在較大調(diào)速范圍內(nèi)平穩(wěn)

4、運(yùn)行。因此對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)弱磁控制方法的研究，無論是在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)一些專家和學(xué)者都把它作為重點(diǎn)課題，而取得比較滿意的成果就是將弱磁控制與內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)相結(jié)合起來在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得比較滿意的成果。由于永磁同步電機(jī)(PMSM)具有體積小、功率密度高、效率和功率因數(shù)高等明顯優(yōu)點(diǎn)，目前在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面的研究取得了不少成果。同時(shí)，伴隨著電力電子器件和高速微控制器的發(fā)展，永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制理論研究和實(shí)踐應(yīng)用不斷完善和提高，永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用前景。本文首先對(duì)永磁同步電機(jī)弱磁控制的方法在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)

5、展趨勢(shì)進(jìn)行介紹，然后對(duì)電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行說明，并對(duì)矢量控制系統(tǒng)中的各種坐標(biāo)變換進(jìn)行推導(dǎo)，并根據(jù)不同的坐標(biāo)系得出永磁同步電動(dòng)機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，此外還對(duì)電壓空間矢量PWM技術(shù)和矢量控制中的幾種電流控制方法進(jìn)行深入介紹。并且本文還從永磁同步電機(jī)本身轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和控制角度這兩方面出發(fā)詳細(xì)的分析影響永磁同步電機(jī)弱磁性能的原因，而且還通過公式推導(dǎo)得出轉(zhuǎn)子磁鏈和交、直軸電感等這些參數(shù)對(duì)弱磁的影響，并繪制出了他們的關(guān)系圖，通過關(guān)系圖對(duì)影響弱磁性能的電機(jī)參數(shù)作了穩(wěn)態(tài)分析說明。其次，對(duì)弱磁控制工作原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，本文提出了兩種弱磁控制方法進(jìn)行比較，一種是直接電流弱磁控制，另一種

6、是轉(zhuǎn)矩角弱磁控制，并對(duì)這兩種弱磁控制方法的控制原理進(jìn)行分析，其中包括基速以下采用的最大轉(zhuǎn)矩電流比控制以及基速以上使用弱磁控制。分別建立了基于直接電流的內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)弱磁控制調(diào)速系統(tǒng)和基于轉(zhuǎn)矩角控制的永磁同步電機(jī)弱磁控制調(diào)速系統(tǒng)，并分別對(duì)這兩種系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，最后利用MATLAB仿真軟件對(duì)這兩種控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)仿真模型的搭建，并將最后的仿真結(jié)果通過波形圖輸出，分析比較了這兩種弱磁控制方法的仿真結(jié)果。最后本文對(duì)基于轉(zhuǎn)矩角弱磁控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了討論并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文主要控制電路是由DSP數(shù)字控制完成，證明了本文所提出的控制策略的正確性和可行性，很好地實(shí)現(xiàn)了弱磁擴(kuò)

7、速。關(guān)鍵字：永磁同步電機(jī)；最大轉(zhuǎn)矩電流比；弱磁控制；萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,researchandapplicationofACdrivesystemhasbeenrapiddevelopment．Thehigh—performancepermanentmagnetsynchronousservosystemhasbeendevelopingrapidly．Thehigherperformancerequirements，whichrequire