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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

  • 真空滅弧室的磁場計(jì)算與分析.rar

    高中壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備,用高中壓斷路器保護(hù)電力系統(tǒng)至今已經(jīng)歷了一段漫長歷史。從最初的油斷路器發(fā)展到壓縮空氣斷路器,再到目前作為無油化開關(guān)的真空斷路器和SF6斷路器。其中真空斷路器以其小型化和高可靠性等優(yōu)點(diǎn),已在高中壓領(lǐng)域得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。作為真空斷路器的核心部件,真空滅弧室的研究和開發(fā)顯得尤為重要。 真空滅弧室的小型化是國外關(guān)注的問題,我國很多相關(guān)的研究所和高等院校都曾作過不少研制工作,研究的方向是采用各種縱向磁場結(jié)構(gòu)電極的真空滅弧室和尋求新的觸頭材料。由于縱向磁場結(jié)構(gòu)的電極開斷能力強(qiáng),在額定短路開斷電流、設(shè)計(jì)裕度和工藝水平相同的情況下,縱向磁場的電極比橫向磁場的電極小得多。因此,采用縱向磁場結(jié)構(gòu)電極的真空滅弧室可以縮小整體尺寸。 本設(shè)計(jì)從真空滅弧室的具體模型出發(fā),應(yīng)用ANSYS8.1的電磁場分析軟件,對(duì)600A的真空滅弧室觸頭間的縱磁場進(jìn)行計(jì)算與分析,可得到接近實(shí)際的動(dòng)、靜觸頭電流流向矢量分布圖,線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈幾何尺寸的關(guān)系,觸頭開距對(duì)磁場分布的影響及電弧在不同位置時(shí)的受力分析等。由不同線圈截面積與縱磁磁場強(qiáng)度的關(guān)系分布,可得出在分?jǐn)嚯娏鞑蛔兊那闆r下,線圈愈小磁場強(qiáng)度愈強(qiáng)。由觸頭開距與磁場強(qiáng)度的關(guān)系,可見觸頭間距越小,兩觸頭間越能獲得較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度。對(duì)真空滅弧室極問磁場分布以及電弧在觸頭上不同位置受力進(jìn)行分析,結(jié)果表明隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度變小,電弧受力也相對(duì)的變小。 通過ANSYS仿真分析,為真空斷路器滅弧室的設(shè)計(jì)提供了比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。進(jìn)而使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)建立在較為科學(xué)的基礎(chǔ)上,為產(chǎn)品實(shí)際研制提供理論依據(jù)。

    標(biāo)簽: 滅弧 磁場

    上傳時(shí)間: 2013-06-20

    上傳用戶:dba1592201

  • 基于DSP的三相交流異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng).rar

    隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,而交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個(gè)要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對(duì)三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號(hào)處理器為硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)了基于DSP的三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補(bǔ)償。 本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對(duì)矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對(duì)該模型進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量。仿照直流電機(jī)的控制方法,設(shè)計(jì)了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺(tái),在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對(duì)逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)償。 實(shí)驗(yàn)表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解耦方便,動(dòng)態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。

    標(biāo)簽: DSP 三相交流 異步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-05-24

    上傳用戶:李彥東

  • 基于dsPIC的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng).rar

    隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度成為永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的迫切要求,數(shù)字化控制系統(tǒng)正代表著這一發(fā)展方向。高性能數(shù)字信號(hào)處理器(控制器)的出現(xiàn)、電機(jī)控制理論以及電力電子器件的發(fā)展都為數(shù)字化控制的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。本文采用Microchip公司專用于電機(jī)控制的dsPIC30F3011型數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)為核心,開發(fā)了用于電梯門機(jī)控制的數(shù)字化永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),并在硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上獲得了驗(yàn)證。 本文首先在永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析基礎(chǔ)上,深入的研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制的原理和常用控制策略。接著,經(jīng)過比較各種矢量控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),確定了i<,d>=0的控制策略和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的電壓調(diào)制方法。文中對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并在此基礎(chǔ)上提出利用查表實(shí)現(xiàn)SVPWM控制的算法。然后,論文詳細(xì)論述了控制電路各部分及外圍輔助電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試。軟件開發(fā)均在Microchip的MPLAB IDE集成開發(fā)環(huán)境下完成,軟件采用C語言編寫,實(shí)現(xiàn)了帶位置傳感器的速度閉環(huán)和位置閉環(huán)矢量控制,并給出了系統(tǒng)主程序及定時(shí)中斷服務(wù)程序的流程圖。永磁同步電機(jī)矢量控制的主要控制策略如轉(zhuǎn)子初始位置檢測、速度采樣計(jì)算及PI調(diào)節(jié)、SVPWM查表實(shí)現(xiàn)方法等都在定時(shí)中斷服務(wù)程序中完成。最后在硬件平臺(tái)上,對(duì)軟件進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,試驗(yàn)表明本矢量控制系統(tǒng)能夠有效滿足電梯門機(jī)的控制需求,從而證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。 在論文的最后,對(duì)全文的工作做了總結(jié),并提出了系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善的地方。

    標(biāo)簽: dsPIC 永磁同步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-06-27

    上傳用戶:HGH77P99

  • 基于離散位置信號(hào)永磁同步電機(jī)空間矢量控制.rar

    現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)中,永磁同步電機(jī)(PMSM)由于其良好的性能,正得到越來越廣泛地應(yīng)用。永磁同步電機(jī)的控制策略有很多,不同的控制策略各有千秋。有的滿足了高性能要求,但成本卻很高;有的滿足了硬件低成本要求,但軟件算法非常復(fù)雜、或者性能不理想,等等。因此,針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用場合,開發(fā)出性能價(jià)格比優(yōu)越的控制器系統(tǒng)是非常有價(jià)值的。 本課題就是基于此思想,兼顧硬件成本和軟件可行性,運(yùn)用低成本策略、較優(yōu)的軟件算法設(shè)計(jì)出雙閉環(huán)控制器系統(tǒng),在低成本傳感器條件下實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)正弦波驅(qū)動(dòng)控制。 本文根據(jù)永磁同步電機(jī)磁場定向下的空間矢量數(shù)學(xué)模型,對(duì)其控制所需的位置、速度和電流參數(shù)展開分析。提出了基于離散位置信號(hào)進(jìn)行位置預(yù)估的原理,并分析了復(fù)雜工況下位置信號(hào)的矯正問題。利用BLDC方式與SVPWM方式的轉(zhuǎn)換,解決了肩動(dòng)過程中永磁同步電機(jī)脈動(dòng)和失步問題。分析了基于英飛凌XC164CM單片機(jī)系統(tǒng)直流側(cè)電阻采樣計(jì)算相電流原理。設(shè)計(jì)了基于英飛凌XC164CM單片機(jī)的控制系統(tǒng),外圍功率驅(qū)動(dòng)電路以及過電流保護(hù)等電路。編制了基于離散位置信號(hào)的永磁同步電機(jī)電壓空間矢量(SVPWM)控制策略的C語言程序,完成了軟件和系統(tǒng)的調(diào)試。 最后,進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)論證,并取得了理想的效果。

    標(biāo)簽: 離散 信號(hào) 永磁同步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:gaorxchina

  • 永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng).rar

    本文從課題要求和實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),設(shè)計(jì)了以TMS320F240為核心的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),詳細(xì)敘述了控制系統(tǒng)的搭建方法,并對(duì)永磁同步電機(jī)的初始位置檢測和死區(qū)補(bǔ)償作了理論的研究.本文的結(jié)構(gòu)和主要研究內(nèi)容如下:第一章介紹了永磁電機(jī)的原理、現(xiàn)狀和發(fā)展歷史.第二章對(duì)永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型做了詳細(xì)的介紹.介紹了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成部分電流環(huán),轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)的常見控制策略,這三個(gè)環(huán)之間的關(guān)系和如何綜合調(diào)節(jié)這三個(gè)環(huán).控制系統(tǒng)采用的是矢量控制方法,本章最后詳細(xì)地分析了永磁同步電機(jī)的矢量控制策略,這種策略的軟件實(shí)現(xiàn)方法,并給出了基于MATLAB/SIMULINK的控制系統(tǒng)仿真.第三章從介紹了實(shí)際的電路設(shè)計(jì),包括搭建以TMS320F240為核心的控制系統(tǒng)的搭建,智能功率模塊IPM的使用及控制的主要方法,控制面盤的設(shè)計(jì).第四章分析了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)主要問題:初始位置檢測.分析了現(xiàn)有的初始位置檢測的主要方法,并提出了一種利用永磁同步電機(jī)的凸極效應(yīng)和非線性的磁化特性來估算轉(zhuǎn)子初始位置的方法.第五章介紹了矢量控制永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的死區(qū)補(bǔ)償問題.

    標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:ynsnjs

  • 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)速估計(jì)的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng).rar

    本文首先簡述了交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和研究重點(diǎn),介紹了異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的不同控制策略,詳細(xì)論述了異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的基本原理:異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)變換、矢量控制的基本方程式、轉(zhuǎn)子磁鏈的觀測方法、矢量控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等,并重點(diǎn)分析了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的基本原理、控制算法以及在TMS320LF2407中的實(shí)現(xiàn)方法。 從工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā),本文設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套以DSP芯片TMS320LF2407為核心的有速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),并給出了硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)的功率電路采用電壓型的交-直-交變壓變頻結(jié)構(gòu),由整流電路、濾波電路及智能功率模塊IPM(PM15RSH120)逆變電路構(gòu)成;控制電路以DSP芯片TMS320LF2407為核心,加上PWM信號(hào)發(fā)生電路、定子電流檢測電路、直流母線電壓檢測電路、智能功率模塊驅(qū)動(dòng)電路、速度檢測電路、系統(tǒng)保護(hù)電路等,構(gòu)成了功能齊全的異步電機(jī)全數(shù)字化矢量控制系統(tǒng)。 在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)無速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了有益的探索。提出了改進(jìn)的電壓型轉(zhuǎn)子磁鏈估算模型,消除了電壓型轉(zhuǎn)子磁鏈估算模型中純積分環(huán)節(jié)所固有的漂移問題和積累誤差對(duì)實(shí)際系統(tǒng)性能的影響。在傳統(tǒng)型參考自適應(yīng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)中原有的自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用一個(gè)具有在線學(xué)習(xí)能力的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取代,提出一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法,并給出了速度估計(jì)器的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法。最后對(duì)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)速估計(jì)的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的性能。

    標(biāo)簽: 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 異步電機(jī) 轉(zhuǎn)速

    上傳時(shí)間: 2013-07-02

    上傳用戶:amandacool

  • 混合動(dòng)力車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究.rar

    混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)作為降低城市汽車尾氣污染、減少油耗和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的行業(yè)新技術(shù),前景十分廣闊,日益受到人們的關(guān)注,其開發(fā)也成為新的熱點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是HEV的核心部分,其性能的優(yōu)劣很大程度上決定了車輛的動(dòng)態(tài)性能,因此對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文主要研究混合動(dòng)力車用交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng),以高性能的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為核心,采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制(FOC)算法,設(shè)計(jì)了一種基于DSP的交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器。主要研究內(nèi)容如下: 首先,在分析國內(nèi)外研究狀況和比較幾種常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基礎(chǔ)上,結(jié)合HEV對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性要求,選擇交流異步電機(jī)作為HEV的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制技術(shù)作為系統(tǒng)開發(fā)方案。 其次,以交流異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)建立了轉(zhuǎn)子磁鏈位置的電流計(jì)算模型,實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流分量的有效解耦。結(jié)合矢量控制理論及電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)給出了混合動(dòng)力車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。 最后,以一臺(tái)5kw異步電機(jī)作為控制對(duì)象,搭建了系統(tǒng)主電路。系統(tǒng)控制電路以TMS32OLF2407A DSP為核心,由電流、電壓及速度等檢測模塊和CAN總線通信模塊組成。系統(tǒng)以CCS2集成開發(fā)環(huán)境為平臺(tái),采用匯編語言編程,設(shè)計(jì)了基于DSP的矢量控制具體的軟件實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的HEV驅(qū)動(dòng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)。論文給出了驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的調(diào)試結(jié)果并進(jìn)行了分析。 實(shí)驗(yàn)表明該控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快,電壓利用率高,動(dòng)態(tài)性能好,能夠滿足HEV對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能的要求,對(duì)開發(fā)出低成本、高性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)具有實(shí)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: 混合動(dòng)力 車用 矢量控制

    上傳時(shí)間: 2013-07-06

    上傳用戶:banyou

  • 永磁同步發(fā)電機(jī)的電磁場分析.rar

    永磁同步發(fā)電機(jī)由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,并且受到許多學(xué)者的關(guān)注,其研究領(lǐng)域主要涉及永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《無刷無勵(lì)磁機(jī)諧波勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究》的課題,主要研究永磁電機(jī)的電磁場空載和負(fù)載計(jì)算,求出永磁電機(jī)的電壓波形和電壓調(diào)整率,為分段式轉(zhuǎn)子的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)的研究奠定基礎(chǔ),主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調(diào)整率的計(jì)算方法及外特性的計(jì)算模型;然后用有限元ANSYS對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模,經(jīng)過定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計(jì)算等,得到矢量磁位Az、磁場強(qiáng)度H、磁感應(yīng)強(qiáng)度B等結(jié)果,直觀地看出電機(jī)內(nèi)部的磁場分布情況。 其次根據(jù)電磁場計(jì)算結(jié)果,應(yīng)用齒磁通法對(duì)其進(jìn)行后處理。該方法求解轉(zhuǎn)子在一個(gè)齒距內(nèi)不同位置處的磁場,以定子齒的磁通為計(jì)算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關(guān)系,計(jì)算出磁鏈隨時(shí)間的變化,進(jìn)而得到永磁同步發(fā)電機(jī)空、負(fù)載時(shí)電壓大小及波形。通過計(jì)算結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了齒磁通法的正確性,為計(jì)算永磁同步發(fā)電機(jī)各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的外特性進(jìn)行了深入研究,定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調(diào)整率的方法的是:增加氣隙長度g的同時(shí),適當(dāng)增加永磁體的磁化方向的長度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導(dǎo)線面積以減小阻抗參數(shù)。通過改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),對(duì)其電磁場進(jìn)行計(jì)算,找到永磁電機(jī)電壓調(diào)整率的變化規(guī)律,為加電勵(lì)磁的混合勵(lì)磁永磁電機(jī)做準(zhǔn)備,達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

    標(biāo)簽: 永磁同步 發(fā)電機(jī) 磁場分析

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 繞組勵(lì)磁同步電機(jī)無傳感器矢量控制的研究.rar

    繞組勵(lì)磁同步電機(jī)具有功率因數(shù)可調(diào)、效率高等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)大功率場合獲得了廣泛應(yīng)用,因此研究和開發(fā)高性能的繞組勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。目前開發(fā)高性能繞組勵(lì)磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所采用的控制方案主要有兩種:一種是直接轉(zhuǎn)矩控制(DTFC);另一種是磁場定向矢量控制(FOC)。繞組勵(lì)磁同步電機(jī)的矢量控制策略具有控制結(jié)構(gòu)簡單,物理概念清晰,電流、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小,轉(zhuǎn)速響應(yīng)迅速,易實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)。因此,在交流傳動(dòng)領(lǐng)域中,越來越受到學(xué)者的關(guān)注。但是,無論在國內(nèi)還是國外,交直交型繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究還缺乏全面深入的理論研究,還沒有建造起矢量控制系統(tǒng)的理論體系構(gòu)架。本文對(duì)繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了初步的理論探討,并進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)踐研究,為以后更深入、廣泛地研究此系統(tǒng),打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本論文主要研究內(nèi)容如下: @@ 通過廣泛的查找文獻(xiàn),對(duì)幾種常見的同步電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了綜述,分析了同步電機(jī)變頻調(diào)速原理,在此基礎(chǔ)上,講述了無傳感器技術(shù)在同步電機(jī)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。無傳感器技術(shù)主要有兩大類:基于基波量的檢測方法和基于外加信號(hào)的激勵(lì)法。隨后,對(duì)轉(zhuǎn)子初始位置的估計(jì)進(jìn)行了綜述,其方法有:基于電機(jī)定子鐵芯飽和效應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置估計(jì),高頻信號(hào)注入法,基于定子繞組感應(yīng)電壓的估計(jì)法和基于相電感計(jì)算法等。繞組勵(lì)磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置估計(jì)的研究還很少。 @@ 對(duì)繞組勵(lì)磁同步電機(jī)矢量控制的理論進(jìn)行了全面深入地研究,建立起矢量控制的理論體系構(gòu)架。 @@ 首先,基于磁勢等效原理,將三相靜止交流信號(hào)等效變換為兩相旋轉(zhuǎn)直流信號(hào),將交流電機(jī)等效為直流電機(jī)進(jìn)行控制。在Clarke變換和Park變換的基礎(chǔ)上,得到凸極同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向的電壓矩陣方程、功率方程和運(yùn)動(dòng)方程。根據(jù)上述方程,繪出dq軸的等值電路及矢量圖,得到狀態(tài)空間描述的dq軸數(shù)學(xué)模型。 @@ 其次,根據(jù)模型參考自適應(yīng)原理,對(duì)同步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)。忽略同步電機(jī)d軸阻尼繞組的作用,取同步轉(zhuǎn)速為零,得到同步電機(jī)αβ靜止坐標(biāo)系下 的數(shù)學(xué)模型。將不含有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信息的方程作為參考模型,將含有轉(zhuǎn)速參數(shù)的方程作為可調(diào)模型,根據(jù)波波夫超穩(wěn)定性和正性原理,對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì)。@@ 最后,根據(jù)模型參考自適應(yīng)估計(jì)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,設(shè)計(jì)磁通觀測器來估計(jì)轉(zhuǎn)子磁通,實(shí)現(xiàn)磁通反饋閉環(huán)控制。磁通觀測器采用降維觀測器,僅對(duì)轉(zhuǎn)子磁通分量進(jìn)行重構(gòu),并通過極點(diǎn)配置算法,合理配置觀測器的極點(diǎn),使觀測器滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo),達(dá)到磁通觀測的目的。 @@ 新穎的空間矢量脈寬調(diào)制算法。從空間矢量的基本概念入手,深入分析了定子三相對(duì)稱電壓與空間電壓矢量之間的關(guān)系。由三相電壓源型逆變器輸出電壓波形得到六個(gè)有效開關(guān)狀態(tài)矢量,這六個(gè)開關(guān)矢量和兩個(gè)零矢量合成一組等幅不同相的電壓空間矢量,去逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場。其次,根據(jù)空間電壓矢量所在的扇區(qū),選擇相鄰有效開關(guān)矢量,在伏秒平衡的法則下,計(jì)算各有效開關(guān)矢量的作用時(shí)間。并且,探討了扇區(qū)判斷和扇區(qū)過渡問題,定性分析了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的性能。最后,根據(jù)每個(gè)扇區(qū)中開關(guān)矢量作用時(shí)間,采用軟件構(gòu)造法,在TMS320LF2407A硬件上實(shí)現(xiàn)了SVPWM。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法簡單易實(shí)現(xiàn),能夠有效的提高直流母線的電壓利用率,具有在低頻運(yùn)行穩(wěn)定,逆變器輸出電流正弦度好等優(yōu)點(diǎn)。 @@ 空間矢量過調(diào)制算法的研究。在上述線性調(diào)制的基礎(chǔ)上,提出一種基于電壓空間矢量的過調(diào)制方法。過調(diào)制區(qū)域根據(jù)調(diào)制度分成兩種不同的模式,分別為模式Ⅰ(0.907

    標(biāo)簽: 繞組 勵(lì)磁 同步電機(jī)

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  • 永磁同步直線電機(jī)的矢量控制.rar

    本文分析了永磁同步直線電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)理與運(yùn)行特性,并通過坐標(biāo)變換,分別得出了電機(jī)在a—b—c,α—β、d—q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)永磁同步直線電機(jī)模型的非線性與耦合特性,采用了次級(jí)磁場定向的矢量控制,并使id=0,不但解決了上述問題,還實(shí)現(xiàn)了最大推力電流比控制。為了獲得平穩(wěn)的推力,采用了SVPWM控制,并對(duì)它算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。 針對(duì)速度環(huán)采用傳統(tǒng)PID控制難以滿足高性能矢量控制系統(tǒng),通過對(duì)傳統(tǒng)PID控制和模糊控制理論的研究,將兩者相結(jié)合,設(shè)計(jì)出能夠在線自整定的模糊PID控制器。將該控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),以提高系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能。 在以上分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了永磁同步直線電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的軟、硬件。其中電流檢測采用了新穎的電流傳感器芯片IR2175,以解決溫漂問題;速度檢測采用了增量式光柵尺,設(shè)計(jì)了與DSP的接口電路,通過M/T法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的測速。最后在Matlab/Simlink下建立了電機(jī)及其矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)分別采用傳統(tǒng)PID速度控制器和模糊PID速度控制器的系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明采用模糊PID控制具有更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,能有效的抑制暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)下的推力脈動(dòng),對(duì)于負(fù)載擾動(dòng)具有較強(qiáng)的魯棒性。

    標(biāo)簽: 永磁同步 直線電機(jī) 矢量控制

    上傳時(shí)間: 2013-07-04

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