MATLAB永磁同步電機(jī)弱磁仿真程序與模型
標(biāo)簽: matlab 永磁同步電機(jī)
上傳時(shí)間: 2022-04-07
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該論文在研究永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上詳細(xì)討論了其變頻調(diào)速的理論并且設(shè)計(jì)了一套基于DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng).永磁同步電動(dòng)機(jī)相對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)具有體積小、效率高以及功率密度大等優(yōu)點(diǎn),因此自從上個(gè)世紀(jì)80年代,隨著永磁材料性能價(jià)格比的不斷提高,以及電力電子器件的進(jìn)一步發(fā)展,永磁同步電動(dòng)機(jī)的研究也進(jìn)入了一個(gè)新的階段.永磁同步電動(dòng)機(jī)既區(qū)別于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又與電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)相比有自身的特點(diǎn),因此該論文首先從永磁同步電動(dòng)機(jī)的本身出發(fā),討論了其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行原理,分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、功率特性及效率.矢量控制理論的發(fā)明是交流調(diào)速領(lǐng)域中的一個(gè)重大突破,該論文詳細(xì)討論了永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制,在推導(dǎo)其精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析了矢量控制理論用于永磁同步電動(dòng)機(jī)控制的幾種電路控制策略,包括了i<,d>=0控制、cosψ=1控制,以及最大轉(zhuǎn)矩/電流控制方式,并且開發(fā)出基于DSP的全數(shù)字永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng),給出了其軟、硬件的設(shè)計(jì)方案.弱磁控制是永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制又一方面,論文分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速的原理以及弱磁擴(kuò)速困難的原因,并由此提出了兩種特殊轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的新弱磁方案.直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制后交流調(diào)速領(lǐng)域的又一個(gè)高性能控制方法,論文最后討論了直接轉(zhuǎn)矩控制理論在永磁同步電動(dòng)機(jī)控制上的運(yùn)用,并使MATLAB工具對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明,直接轉(zhuǎn)矩控制具有動(dòng)態(tài)性能好,靜差小以及魯棒性好的特點(diǎn).
標(biāo)簽: 永磁同步電動(dòng)機(jī) 變頻調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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在能源枯竭與環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為綠色可再生能源的一個(gè)重要途徑。雙饋電機(jī)變速恒頻(VSCF)發(fā)電是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子繞阻的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而轉(zhuǎn)子回路流動(dòng)的功率是由發(fā)電機(jī)運(yùn)行范圍所決定的轉(zhuǎn)差功率,因而可以將發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速設(shè)定在整個(gè)運(yùn)行范圍的中間。如果系統(tǒng)運(yùn)行的轉(zhuǎn)差率范圍為±30%,則最大轉(zhuǎn)差功率僅為發(fā)電機(jī)額定功率的30%,因此交流勵(lì)磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統(tǒng)運(yùn)行將具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行性能,非常適用于風(fēng)能這種隨機(jī)性強(qiáng)的能源形式。本文對(duì)變速恒頻雙饋機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù),如空載柔性并網(wǎng)、帶載柔性并網(wǎng)、解列控制、最大功率點(diǎn)跟蹤、電網(wǎng)電壓不平衡運(yùn)行、低電壓故障穿越等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據(jù)交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行特點(diǎn),將電網(wǎng)電壓定向的矢量控制方法應(yīng)用在雙饋發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)發(fā)電控制上。研究了一種基于電網(wǎng)電壓定向的雙饋機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電柔性并網(wǎng)控制策略,在變速條件下實(shí)現(xiàn)無(wú)電流沖擊并網(wǎng)和輸出有功、無(wú)功功率的解耦控制,建立了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)柔性并網(wǎng)及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的控制模型,對(duì)柔性并網(wǎng)及其逆過(guò)程的解列分別進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 提出了一種以向電網(wǎng)輸送凈電能最多為目標(biāo)的最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略,在不檢測(cè)風(fēng)速情況下,能夠自動(dòng)尋找并跟隨最大功率點(diǎn),且不依賴風(fēng)力機(jī)最佳功率特性曲線,提高了發(fā)電系統(tǒng)的凈輸出能力,具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器分別進(jìn)行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結(jié)果表明:幅相控制策略簡(jiǎn)單實(shí)用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)運(yùn)行,但響應(yīng)速度相對(duì)較慢;而直接電流控制策略具有網(wǎng)側(cè)電流閉環(huán)控制,使網(wǎng)側(cè)電流動(dòng)、靜態(tài)性能得到提高,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的不敏感,增強(qiáng)了電流控制系統(tǒng)的魯棒性,但算法相對(duì)復(fù)雜。 在電網(wǎng)不平衡條件下,如果以傳統(tǒng)的電網(wǎng)電壓平衡控制策略設(shè)計(jì)PWM整流器,會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài)。為了提高三相PWM整流器的運(yùn)行性能,本文對(duì)電網(wǎng)電壓不平衡情況下三相PWM整流器運(yùn)行控制策略進(jìn)行了改進(jìn),研究了消除負(fù)序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實(shí)現(xiàn)了線電流正弦、負(fù)序輸入電流為零及總無(wú)功功率輸入為最小的目標(biāo)。 為了提高VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行能力,本文對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制(LVRT)進(jìn)行了研究,在不改變系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的情況下,通過(guò)改變勵(lì)磁控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)LVRT;在電網(wǎng)故障時(shí)使電機(jī)和變換器安全穿越故障,保持不脫網(wǎng)運(yùn)行,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
標(biāo)簽: 變速恒頻 雙饋 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車結(jié)構(gòu)不斷完善,人們對(duì)汽車的性能更加關(guān)注。汽車本身是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),在使用過(guò)程中,隨著行駛里程的增加和使用時(shí)間的延續(xù),汽車技術(shù)狀況可能不斷惡化,需要定期進(jìn)行檢測(cè)。汽車底盤測(cè)功機(jī)是一種不解體檢驗(yàn)汽車性能的檢測(cè)設(shè)備,采用現(xiàn)代電測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬汽車在各種路面行駛阻力,使汽車的道路試驗(yàn)項(xiàng)目移至室內(nèi)進(jìn)行,減少室外環(huán)境變化對(duì)測(cè)試的影響,能夠很好的改善試驗(yàn)人員的試驗(yàn)環(huán)境和提高測(cè)試精度。 本文首先介紹了汽車底盤測(cè)功機(jī)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,闡明了研究汽車底盤測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的目的和意義,給出了汽車底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,在詳細(xì)分析汽車道路上和底盤測(cè)功機(jī)上運(yùn)行受力情況的基礎(chǔ)上,建立了測(cè)功機(jī)電模擬模型。采用電模擬阻力加載裝置,不僅省去了繁瑣的慣性飛輪裝置,簡(jiǎn)化了底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu),而且實(shí)現(xiàn)了慣性阻力的無(wú)級(jí)模擬。在系統(tǒng)硬件上,設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)的采集電路和前端信號(hào)處理電路,提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,保證系統(tǒng)的精度,并給出了勵(lì)磁控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在通訊上,設(shè)計(jì)CAN和USB互相轉(zhuǎn)化的接口電路,不僅實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)之間的通訊,而且還突破了傳統(tǒng)底盤測(cè)功機(jī)上下位機(jī)通訊速率慢的瓶頸。在控制策略上,采用積分分離PID算法,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩、勵(lì)磁電流的兩個(gè)雙閉環(huán)控制器,滿足了汽車底盤測(cè)功機(jī)不同運(yùn)行狀況的需求。在軟件上,采用模塊化編程的思想,從而增強(qiáng)了程序的可移植性和靈活性。最后,構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)能滿足汽車性能測(cè)試的要求。
標(biāo)簽: 汽車底盤 測(cè)功 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和快速勵(lì)磁系統(tǒng)的引入,電力系統(tǒng)弱阻尼低頻振蕩問(wèn)題日益突出。文中從機(jī)理上分析了電力系統(tǒng)弱阻尼產(chǎn)生的原因及采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS的附加勵(lì)磁控制增加正阻尼轉(zhuǎn)矩的原理。通過(guò)建立典型單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的仿真模型,采用 和 作為PSS的輸入量,模擬了系統(tǒng)在大擾動(dòng)和小擾動(dòng)下暫態(tài)過(guò)程的運(yùn)行特性,仿真結(jié)果表明該設(shè)計(jì)能夠有效地提高系統(tǒng)的阻尼作用,改善發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性,提高了電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
標(biāo)簽: 電力系統(tǒng) 低頻振蕩 穩(wěn)定器
上傳時(shí)間: 2013-10-09
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開關(guān)型磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制技術(shù)
標(biāo)簽: 開關(guān) 磁阻 電動(dòng)機(jī)調(diào)速 控制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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基于DSP的開關(guān)磁阻電機(jī)智能化控制研究.nh
標(biāo)簽: DSP nh 開關(guān)磁阻 電機(jī)智能化
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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基于DSP的開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的模煳控制
標(biāo)簽: DSP 開關(guān)磁阻電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng) 模
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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專輯類-執(zhí)行器件相關(guān)專輯-43冊(cè)-296M 開關(guān)型磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制技術(shù).pdf
標(biāo)簽: 開關(guān) 磁阻 電動(dòng)機(jī)調(diào)速
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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動(dòng)力傳動(dòng)中的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)往往是通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在傳動(dòng)裝置的作用下實(shí)現(xiàn)的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運(yùn)動(dòng)裝置的較好選擇是直線開關(guān)磁阻電機(jī)(LSRM)。但是,這種電機(jī)很少得到運(yùn)用,這是因?yàn)長(zhǎng)SRM的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確建立,它的固有的牽引力脈動(dòng)(類似于旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng))也很難克服,因而控制起來(lái)比較困難。隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,直線開關(guān)磁阻電機(jī)以其簡(jiǎn)單結(jié)實(shí)的電機(jī)結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),近年來(lái)受到學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注,不少大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過(guò)先進(jìn)的控制策略簡(jiǎn)化機(jī)械裝置”的指導(dǎo)思想下,結(jié)合目前國(guó)際學(xué)術(shù)界的最新研究成果,對(duì)直線開關(guān)磁阻電機(jī)的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真進(jìn)行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導(dǎo)出直線開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體參數(shù)進(jìn)行電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性,推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)方程和傳遞函數(shù),建立了非線性動(dòng)態(tài)模型,利用該模型進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析,給出仿真結(jié)果;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種簡(jiǎn)單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎(chǔ)上,引進(jìn)軟開關(guān)技術(shù),用來(lái)降低電機(jī)的損耗和脈動(dòng)。采用TMS320VC33進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,給出了與DSP相連接的相關(guān)檢測(cè)電路。 為了降低和消除開關(guān)磁阻電機(jī)的脈動(dòng)和噪聲,本文利用滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)和對(duì)外部變化不靈敏等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了LSRM滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)和開關(guān)磁阻電機(jī)的原理和控制方式結(jié)合起來(lái),對(duì)直線開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行深入的分析,并在動(dòng)態(tài)特性上進(jìn)行較多的理論和仿真分析,在保持開關(guān)磁阻電機(jī)固有的優(yōu)點(diǎn)上,進(jìn)一步簡(jiǎn)化電機(jī)的結(jié)構(gòu),使之能在一些特殊場(chǎng)合使用,以提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明,直線開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,控制策略相對(duì)成熟,因而直線開關(guān)磁阻電機(jī)的研究和推廣運(yùn)用是很有前途的。
標(biāo)簽: 直線 開關(guān)磁阻電機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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