資源描述：
《直流無(wú)刷電機(jī)的建模與仿真.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、總第188期2010年第2期艦船電子工程ShipElectronicEngineeringV01．30No．2123直流無(wú)刷電機(jī)的建模與仿真’陳歡(無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院無(wú)錫214028)摘要文章運(yùn)用MATL，AB／SIMULINK軟件，對(duì)集成一體化起動(dòng)／發(fā)電機(jī)(ISG)系統(tǒng)中的直流無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行建模。采用速度環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確控制，仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為符合，對(duì)于ISG系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與調(diào)試具有參考價(jià)值。關(guān)鍵詞MATLAB／SIMULINK；建模；仿真中圖分類(lèi)號(hào)TP391．9ModelingandSimulationofBrushlessDirectCurr
2、entMotorChellHuan(DepartmentofElectricalEngineering，WuxiProfessionalSchoolofScienceandTechnology，Wuxi214028)AbstractTheMATLAB／SIMULINKisusedtObuildthemodelofBLDCMintheIntegratedStarterGenerator(ISG)system．Thedoubleclosed-loopmethodincludingspeedandcurrentclose-loopsisadoptedtOeontrolthe
3、BLDCMaccurately，theexperimentalresultconfirmsthevalidityofsimulatedresultandprovidereferencevalueforthedevelopmentandtestingoflSGsystem．I(eyWordsMATLAB／SIMULINK，modeling，simulationCl鍛NI耵'berTP391．91引言在油價(jià)高漲和溫室氣體排放問(wèn)題日益嚴(yán)峻的今天，人們?cè)絹?lái)越重視車(chē)輛的油耗與排放問(wèn)題。集成一體化起動(dòng)／發(fā)電機(jī)(IntegratedStarterGenera-tor)系統(tǒng)作為輕度混
4、合動(dòng)力家族中的一員，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外諸多汽車(chē)廠商的青睞。在該系統(tǒng)中，用電機(jī)取代了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪，并且該電機(jī)可以完成自動(dòng)起停、電動(dòng)助力和制動(dòng)能量回收的功能。例如，搭載1．3L排量的汽油機(jī)的奇瑞A5ISG混合動(dòng)力轎車(chē)的動(dòng)力性能可以達(dá)到1．6L排量的水平，燃油消耗量降低30％，達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。永磁同步電機(jī)一般分為兩種：將反電動(dòng)勢(shì)波形和供電電流波形都是矩形波的電機(jī)稱(chēng)為直流無(wú)刷電機(jī)(BLD(、M)；而將反電動(dòng)勢(shì)波形和供電電流波形都是正弦波的電機(jī)稱(chēng)為正弦波永磁無(wú)刷直流電機(jī)(PMSM)。直流無(wú)刷電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，調(diào)速性好等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)汽車(chē)，航空航天以及現(xiàn)代家
5、用電器中應(yīng)用寬泛。文章以MATLAB軟件中的SIMULINK為平臺(tái)，結(jié)合SimPowerSystems中的模塊，構(gòu)建ISG系統(tǒng)中直流無(wú)刷電機(jī)的模型，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性，為電機(jī)的調(diào)試以及ISG系統(tǒng)控制策略的開(kāi)發(fā)，提供了一定的參考價(jià)值。2直流無(wú)刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為簡(jiǎn)化電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，做如下假設(shè)：1)三相繞組完全對(duì)稱(chēng)，氣隙磁場(chǎng)為方波，定子電流與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)皆對(duì)稱(chēng)分布；2)忽略齒槽、換相過(guò)程和電樞反應(yīng)等影響；3)電樞繞組在定子內(nèi)表面均勻連續(xù)分布；4)磁路不飽和，不計(jì)渦流和磁滯損耗。于是可以得到三相繞組的電壓平衡方程[1]：·收稿日期：2009年10月8日，修回日期：200
6、9年11月15日作者簡(jiǎn)介：陳歡，女，碩士研究生，助教，研究方向：直流無(wú)刷電機(jī)的仿真研究。124陳歡：直流無(wú)刷電機(jī)的建模與仿真總第188期I
7、；]=臣蘭習(xí)匡]+臣乏L嗣Mp匡]+匡]3基的-電T"機(jī)M模AT型LAB／SIMuLINK建立式(1)中，‰、U6、Uc為三相相電壓；ia、ib、i，為三相相電流；ea、e。、e，為三相反電動(dòng)勢(shì)；L為三相繞組的自感；M為每?jī)上嗬@組間的互感；戶為微分算子P將式(2)和式(3)代人式(1)中，得到電壓方程：
8、!]=Im+[L一0ML二M呈0』J—P00L匡]+匡]c4，+I一』Ⅵl如I+J島l(4)L一刪k，-Jk．J示，電機(jī)的反電動(dòng)
9、勢(shì)和相電流波形如圖2所示。罨0署0罟0圈l直流無(wú)刷電機(jī)等效電路圖圖2電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)和相電流的理想波形電磁轉(zhuǎn)矩方程為：t一—(i,,eaq'-ioe—bq-i,er)(5)(U在忽略轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)粘滯系數(shù)的情況下，運(yùn)動(dòng)方程為：L2TL+．，魯(6)其中，∞為電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)速；TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩；-廠為系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。文章采用速度環(huán)和電流環(huán)雙閉環(huán)控制的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。外環(huán)為速度環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。根據(jù)模塊化建模的思想，將直流無(wú)刷電機(jī)系統(tǒng)拆分成若干個(gè)子模塊，包括：電機(jī)本體、速度調(diào)節(jié)模塊、電流調(diào)節(jié)模塊、PWM波輸出模塊、反電動(dòng)勢(shì)模塊、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出模塊等。這種模塊化建模
