基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究_第1頁(yè)
基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究_第2頁(yè)
基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究_第3頁(yè)
基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究_第4頁(yè)
基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩31頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)院(系):專業(yè):學(xué)生:指導(dǎo)教師: 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究ThesimulationresearchofpermanentmagnetsynchronousmotorvectorcontrolsystembasedonMatlab總計(jì):29頁(yè)表格:1個(gè)插圖:28幅本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究ThesimulationresearchofpermanentmagnetsynchronousmotorvectorcontrolsystembasedonMatlab學(xué)院(系):專業(yè):學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師(職稱):評(píng)閱教師:完成日期:基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究 III基于MATLAB永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究電氣工程及其自動(dòng)化[摘要]永磁同步電動(dòng)機(jī)作為一種新型電動(dòng)機(jī),具有功率密度高、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),獲得廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間,在各行各業(yè)以及日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛。本文在綜述了永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和等效電路,并詳細(xì)論述了其矢量控制原理,分析了id=0控制、最大轉(zhuǎn)矩/電流控制、弱磁控制等控制策略。論文最后利用了Matlab/simulink工具對(duì)id=0的永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果證明了所提出的控制方法的正確性,為實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。[關(guān)鍵詞]永磁同步電動(dòng)機(jī);仿真建模;Matlab;矢量控制ThesimulationresearchofpermanentmagnetsynchronousmotorvectorcontrolsystembasedonMatlabElectricalEngineeringandAutomationSpecialtyAbstract:Asanewstylemotor,permanentmagnetsynchronousmotorsarereceivingincreasedattentionfordriveapplicationsbecauseoftheirhightorquetoratio,Permanentmagnetsynchronousmotors(PMSM)arebecomingattractiveinmanyapplicationofindustryanddailylife.BasedonsummarizingthePMSManditscontroltechnologicaldevelopmentsituation,thispaperinferedthePMSMmathematicalmodelandtheequivalentcircuit,anddetaileditsprincipleofvectorcontrol,andanalyzedtheid=0control,biggesttorque/currentcontrol,flux-weakedcontrolandsoon.Attheendofthepaper,thesimulationresearchofid=0PMSMvectorcontrolsystemiscarriedoutwithMatlab/simulinktool,thesimulationresultsprovethecontrolmethodaccuracy,andprovidesthetheorybasisfortheactualmotorcontrolsystemdesign.Keywords:Permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM);modelingandsimulation;matlab;vectorcontrol目錄1引言 11.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況和發(fā)展前景 11.1.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況 11.1.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景 21.2永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展 21.2.1永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的概述 21.2.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)的發(fā)展 31.3本文的主要研究?jī)?nèi)容 32永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型 42.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理 42.1.1永磁同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)方程 42.1.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的雙反應(yīng)理論 62.1.3永磁同步電動(dòng)機(jī)的等效電路 62.1.4永磁同步電動(dòng)機(jī)的損耗和效率 72.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 83永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制原理 123.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制原理 123.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制運(yùn)行時(shí)的基本電磁關(guān)系 123.3永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制策略 144永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)id=0控制的simulink仿真 144.1永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的建模 144.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的simulink仿真 194.2.1空載啟動(dòng)仿真 204.2.2轉(zhuǎn)速突變仿真 214.2.3負(fù)載突變仿真 235總結(jié) PAGEREF_Toc292265861\h25結(jié)束語 26參考文獻(xiàn) 27附錄 28致謝 29PAGE301引言電機(jī)是以磁場(chǎng)為媒介進(jìn)行電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電力機(jī)械。磁場(chǎng)可以由電流勵(lì)磁產(chǎn)生,也可以由永磁體產(chǎn)生,世界上第一臺(tái)電機(jī)就是永磁電機(jī),但當(dāng)時(shí)所用永磁材料的磁性能很低,不久被電勵(lì)磁電機(jī)所取代。近幾十年來,隨著鋁鎳鈷永磁、鐵氧體永磁,特別是稀土永磁的相繼問世,磁性能有了很大提高,許多電勵(lì)磁電機(jī)又紛紛改用永磁體勵(lì)磁。與電勵(lì)磁電機(jī)相比,永磁電機(jī),特別是稀土永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠;體積小,質(zhì)量輕;損耗小,效率高;電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn),它不僅可以部分替代傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī),而且可以實(shí)現(xiàn)電勵(lì)磁電機(jī)難以達(dá)到的高性能。永磁同步電動(dòng)機(jī)因其優(yōu)良的性能和多樣的結(jié)構(gòu)而在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、航空航天和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用;本章扼要地回顧了永磁同步電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀,并介紹了與之相關(guān)的永磁材料、電力電子技術(shù)等方面的發(fā)展概況,針對(duì)現(xiàn)代交流驅(qū)動(dòng)與伺服系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)闡述了研究永磁同步電動(dòng)機(jī)高性能調(diào)速控制系統(tǒng)的重大意義。1.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況和發(fā)展前景1.1.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展概況眾所周知,每種機(jī)械產(chǎn)品都要配備電動(dòng)機(jī)。美國(guó)1997就以立法的方式,停止生產(chǎn)一般效率的電動(dòng)機(jī)(與我國(guó)大量生產(chǎn)的Y系列電機(jī)性能相當(dāng)),加拿大、英國(guó)、日本也都效法美國(guó)停止生產(chǎn)一般效率的電動(dòng)機(jī),如果不采取措施,加快發(fā)展高效節(jié)能電動(dòng)機(jī),我們將很快失去機(jī)械產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)。我國(guó)研制的稀土永磁電機(jī)價(jià)格、性能國(guó)際市場(chǎng)上很有競(jìng)爭(zhēng)力,目前已有一些產(chǎn)品出口。稀土永磁電機(jī)的研究和開發(fā)大致可以分為三個(gè)階段:(1)60年代后期和70年代,由于稀土鉆永磁價(jià)格昂貴,研究開發(fā)的重點(diǎn)是航空、航天用電機(jī)和要求高性能而價(jià)格不是主要因數(shù)的高科技領(lǐng)域。(2)80年代,特別是1983年出現(xiàn)價(jià)格相對(duì)較低的鋁鐵硼永磁后,國(guó)內(nèi)外的研究開發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到工業(yè)和民用電機(jī)上,稀土永磁的優(yōu)異磁性能,加上電力電子器件和微機(jī)控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,不僅使許多傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)紛紛用稀土永磁電機(jī)來取代,而且可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)所難以達(dá)到的高性能。(3)進(jìn)入90年代,隨著永磁材料性能的不斷提高和完善,使永磁電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國(guó)防和日常生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用外,稀土永磁電機(jī)的研究開發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。它正向大功率化(高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩)、高功能化和微型化方向發(fā)展。因此,充分發(fā)揮我國(guó)稀土資源豐富的優(yōu)勢(shì),大力研究和推廣應(yīng)用以稀土永磁電機(jī)為代表的各種永磁電機(jī),對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值[1]。1.1.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景隨著稀土永磁材料的迅速發(fā)展、電力電子和微機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)步,尤其是納米晶復(fù)合永磁(它的為69.8MGOe)的出現(xiàn),將稀土永磁電機(jī)的研究與發(fā)展推向一個(gè)新的階段。一方面,原有研發(fā)成果在國(guó)防、工農(nóng)業(yè)和日常生活等領(lǐng)域獲得大量應(yīng)用,例如汽車、火車、拖拉機(jī)、機(jī)床、計(jì)算機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、石油、化工、建筑等領(lǐng)域,都急需永磁電機(jī)與其配套以滿足整機(jī)的高效、高速、高響應(yīng)速度和節(jié)能等高性能要求。另一方面,正向大功率化(高轉(zhuǎn)速,高轉(zhuǎn)矩)、高功能化和微型化方向發(fā)展,擴(kuò)展新的電機(jī)品種和應(yīng)用領(lǐng)域。隨著稀土永磁電機(jī)性能的提高和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完善、價(jià)格的降低。稀土永磁電機(jī)將越來越多地替代傳統(tǒng)電機(jī),應(yīng)用前景非常樂觀。1.2永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展1.2.1永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的概述縱觀永磁同步電動(dòng)機(jī)控制理論的發(fā)展,先后涌現(xiàn)出大量的控制方法,其中具有代表性的有:轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比(U/f=常數(shù))控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、非線性控制、自適應(yīng)控制、滑模控制與智能控制等。矢量控制,也稱磁場(chǎng)定向控制。它是建立在對(duì)交流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)之上的。通過一系列的坐標(biāo)變換,將交流電動(dòng)機(jī)的磁通分解成類似于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量,通過磁場(chǎng)定向控制,把交流電動(dòng)機(jī)的模型等效成直流電動(dòng)機(jī)的模型,模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,對(duì)交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制,再經(jīng)過一定的坐標(biāo)變換,等效為交流電動(dòng)機(jī)的控制量。矢量控制原理已經(jīng)成為高性能永磁同步電動(dòng)機(jī)控制的理論基礎(chǔ)。針對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制存在的缺點(diǎn)與不足,近幾年國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了廣泛深入的研究,試圖將各種控制理論方法應(yīng)用于永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng),以改善性能。但是,目前對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)控制策略的研究還不如對(duì)異步電動(dòng)機(jī)控制的研究那樣深入、充分,除傳統(tǒng)的矢量控制系統(tǒng)己得到應(yīng)用外,其它的系統(tǒng)都只是停留在理論探索或?qū)嶒?yàn)階段,尚未得到應(yīng)用。因此今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)傳動(dòng)控制策略的研究將會(huì)主要圍繞以下幾個(gè)方面展開:①研究具有較高動(dòng)態(tài)性能,能抑制參數(shù)變化、擾動(dòng)及各種不確定性干擾,且算法簡(jiǎn)單的新型控制策略;②研究具有智能控制方法的新型控制策略及其分析、設(shè)計(jì)理論;③研究高性能的無速度傳感器控制策略。1.2.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)的發(fā)展最早的永磁同步電機(jī)高性能控制采用電流型的矢量控制方式。矢量控制最早是F.Blaschke針對(duì)于異步電機(jī)提出的,通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換將強(qiáng)禍合的交流電機(jī)等效為直流電機(jī),進(jìn)行解耦控制,從而可以得到與直流電機(jī)相媲美的控制性能。后來這種控制思想被拓展應(yīng)用到永磁同步電機(jī)控制中,其基本的控制思想是通過控制垂直于轉(zhuǎn)子磁鏈的定子電流來控制電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)中采用的電流控制方法主要有:(1)控制;(2)轉(zhuǎn)矩電流比最大控制;(3)控制;(4)恒磁鏈控制等。每種控制方法有其各自的特點(diǎn),適用于不同的運(yùn)行場(chǎng)合[2]??刂贫ㄗ与娏魇蛊鋬H僅含有交軸分量的控制方式通常稱作為控制方式.本文主要選擇這種控制方式進(jìn)行討論。但是控制方式并不是適用于所有的永磁同步電動(dòng)機(jī)。問題在于氣隙磁鏈會(huì)受到電機(jī)電流和電感的影響,這種現(xiàn)象通常稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)會(huì)使氣隙磁場(chǎng)不與上述的坐標(biāo)系同步旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩(這個(gè)轉(zhuǎn)矩又被稱作磁阻轉(zhuǎn)矩),影響轉(zhuǎn)矩的控制效果,并且這種控制方式的轉(zhuǎn)矩電流比不是最優(yōu)。.圖1給出了電流矢量控制的原理框圖。圖1永磁同步電動(dòng)機(jī)的電流矢量控制框圖1.3本文的主要研究?jī)?nèi)容本文通過對(duì)永磁同步電機(jī)的分析,就矢量控制從理論以及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了研究。本論文共分為五章:第一章引言;扼要地回顧了永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀,并介紹了與之相關(guān)的永磁同步電動(dòng)機(jī)的情況和分類,針對(duì)現(xiàn)代交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)闡述了研究永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的意思所在。第二章永磁同步電動(dòng)機(jī)相關(guān)的理論基礎(chǔ);簡(jiǎn)單介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立過程,推導(dǎo)了永磁同步電動(dòng)機(jī)在定轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的電磁轉(zhuǎn)矩方程,為進(jìn)一步開展永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制方式的仿真研究奠定了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。第三章為永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的原理;分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的基本原理。第四章為永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的simulink仿真研究;文中詳細(xì)介紹了仿真系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能與實(shí)現(xiàn),對(duì)三種情況下仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。第五章總結(jié);對(duì)本次畢業(yè)論文的工作做了總結(jié)。2永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型2.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理2.1.1永磁同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)方程電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速時(shí),根據(jù)雙反應(yīng)及理論可寫出永磁同步電動(dòng)機(jī)的電壓方程。=(1)式中——永磁氣隙基波磁場(chǎng)所產(chǎn)生的每相空載反電動(dòng)勢(shì)有效值;——外施相電壓有效值;——定子相電流有效值;——定子繞組相電阻;、——直交軸電樞反應(yīng)電抗;——定子漏抗;——直軸同步電抗,;(2)——交軸同步電抗,;(3)、——直、交軸電樞電流(4)——與間的夾角,稱為內(nèi)功率角,超前時(shí)為正。由電壓方程可繪制出永磁同步電動(dòng)機(jī)于不同情況下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的幾種典型向量圖,如圖2所示。圖中,為氣隙合成基波磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),稱為氣隙合成電動(dòng)勢(shì);為氣隙合成基波磁場(chǎng)直軸分量所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),稱為直軸內(nèi)電動(dòng)勢(shì);為超前的角度,即功率角,也稱為轉(zhuǎn)矩角;為電壓超前定子相電流的角度,即功率因數(shù)角。圖2a)、b)、c)中的電流均超前于空載反電動(dòng)勢(shì),直軸電樞反應(yīng)均為去磁性質(zhì),導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)直軸內(nèi)電動(dòng)勢(shì)小于空載反電動(dòng)勢(shì)。圖2e)中電流滯后于,此時(shí)直軸電樞反應(yīng)為增磁性質(zhì),導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)直軸內(nèi)電動(dòng)勢(shì)大于空載反電動(dòng)勢(shì)[3]。a)b)c)e)圖2永磁同步電動(dòng)機(jī)的幾種典型向量圖圖2d)所示的是直軸增、去磁臨界狀態(tài)(與同相)下的相量圖,由此可列出如下電壓方程:(5)從而可以求得直軸增、去磁臨界狀態(tài)時(shí)的空載反電動(dòng)勢(shì):(6)2.1.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的雙反應(yīng)理論在各種磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)中,除表面凸出式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)外,由于永磁材料和鐵磁材料的磁導(dǎo)率差異太大,造成磁路不對(duì)稱,所以它們?cè)陔娦阅苌隙紝儆谕箻O轉(zhuǎn)子[4]。因而沿電樞(即轉(zhuǎn)子)圓周各點(diǎn)單位面積的氣隙磁導(dǎo)各不相同,如圖3所示。由于的變化以轉(zhuǎn)子磁極軸線對(duì)稱,并以180°空間電角度為周期,故忽略高次諧波后,當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)取在磁極直軸線上時(shí),磁導(dǎo)可以用下式近似表達(dá):(7)式中——磁導(dǎo)的平均值;——磁導(dǎo)的二次諧波幅值;——為沿電樞表面的電角度。圖3凸極永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁導(dǎo)空間分布采用雙反應(yīng)理論的分析方法,擺脫了磁導(dǎo)隨磁動(dòng)勢(shì)作用位置的變化而變化的現(xiàn)象,使永磁同步電動(dòng)機(jī)微分方程中的電感(電感和磁導(dǎo)成正比)不再是轉(zhuǎn)子位置的函數(shù),從而為建立常系數(shù)線性微分方程組的永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型打下了基礎(chǔ)。在進(jìn)行轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向時(shí),轉(zhuǎn)子的直軸正好和定向軸的d軸重合,轉(zhuǎn)子交軸正好和q軸重合,這樣建立的永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型非常簡(jiǎn)潔。2.1.3永磁同步電動(dòng)機(jī)的等效電路如圖4所示,直軸或d軸與永磁磁極的磁鏈?zhǔn)噶康妮S線重合,這樣交軸將與合成反電動(dòng)勢(shì)矢量的軸線重合。反電動(dòng)勢(shì)的幅值可簡(jiǎn)單表示為:圖4d軸與轉(zhuǎn)子磁鏈方向重合的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中電動(dòng)機(jī)的基本矢量關(guān)系:(8)三相正弦激勵(lì)電流也可表示為一個(gè)瞬時(shí)電流矢量,它由d軸與q軸上的標(biāo)量及組成,定子供電電壓矢量也用類似的方法表示。對(duì)直軸和交軸可求得等效電路,如圖5所示:a)電動(dòng)機(jī)的d軸等效電路b)電動(dòng)機(jī)的q軸等效電路圖5同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中永磁同步電動(dòng)機(jī)d-q軸等效電路(9)2.1.4永磁同步電動(dòng)機(jī)的損耗和效率永磁同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的損耗包括以下四項(xiàng):(1)定子繞組電阻損耗電阻損耗可由下面公式計(jì)算:(10)(2)鐵心損耗永磁同步電動(dòng)機(jī)的鐵耗不僅與電動(dòng)機(jī)采用的硅鋼片材料有關(guān),而且隨電動(dòng)機(jī)的工作溫度、負(fù)載大小的改變而改變。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)溫度和負(fù)載的變化導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)中永磁體工作點(diǎn)的改變,定子齒、軛部的磁密也隨之變化,從而影響到電機(jī)的鐵耗。工作溫度越高,負(fù)載越大,定子齒、軛部的磁密越小,電動(dòng)機(jī)的鐵耗也就越小。(3)機(jī)械損耗永磁同步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗與其他電機(jī)一樣,與所采用的軸承、潤(rùn)滑劑、冷卻風(fēng)扇和電動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量有關(guān),其機(jī)械損耗可以根據(jù)實(shí)測(cè)值或參考其他電機(jī)的機(jī)械損耗的計(jì)算方法來計(jì)算。(4)雜散損耗永磁同步電動(dòng)機(jī)的雜散損耗目前還沒有一個(gè)準(zhǔn)確實(shí)用的計(jì)算公式,一般均根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)取定。隨著負(fù)載的增加,電動(dòng)機(jī)的電流值增大,雜散損耗近似與電流的平方成正比。當(dāng)電子電流為時(shí),電動(dòng)機(jī)的雜散損耗(W)可用下式近似計(jì)算:(11)式中——電動(dòng)機(jī)的額定相電流(A);——電動(dòng)機(jī)輸出額定功率時(shí)的雜散損耗(W)。永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率流程如圖6(a)所示:a)永磁同步電動(dòng)機(jī)(b)異步電動(dòng)機(jī)圖6PMSM與IM功率流程圖永磁同步電動(dòng)機(jī)一般將極弧系數(shù)設(shè)計(jì)得較大,因此在相同的或電壓時(shí),相同,較小,鐵損耗比異步電動(dòng)機(jī)小[5]。2.2永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型分析正弦波電流控制的調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)最常用的方法就是d-q軸數(shù)學(xué)模型,它不僅可用于分析正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能,也可用于分析電動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)性能。建立正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的d-q軸數(shù)學(xué)模型,首先假設(shè):(1)電機(jī)的磁路是線性的,不計(jì)磁路飽和、磁滯和渦流的影響;(2)三相繞組是完全對(duì)稱的,在空間互差120°,不計(jì)邊緣效應(yīng);(3)忽略齒槽效應(yīng),定子電流在氣隙中只產(chǎn)生正弦分布的磁動(dòng)勢(shì),忽略高次諧波;(4)不計(jì)鐵心損耗。當(dāng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的電流為對(duì)稱的三相正弦波電流,根據(jù)圖5可以得到如下的電壓、磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程(式中各量為瞬態(tài)值):(1)電壓方程:(12)(2)磁鏈方程:(13)(3)電磁轉(zhuǎn)矩方程:(14)(4)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程:(15)式中——電壓——電流;——磁鏈;d、q——下標(biāo),分別表示頂子的d、q軸分量;2d、2q——下標(biāo),分別表示轉(zhuǎn)子的d、q軸分量;、——定、轉(zhuǎn)子的d、q軸電感;、——定子繞組的d、q軸電感,,;、——轉(zhuǎn)子繞組的d、q軸電感,,;、——定、轉(zhuǎn)子漏電感;——永磁體的等效勵(lì)磁電流(A),當(dāng)不考慮溫度對(duì)永磁體性能的影響時(shí),其值為一常數(shù),;——永磁體產(chǎn)生的磁鏈,可由求取,為空載反電動(dòng)勢(shì),其值為每相繞組反電動(dòng)勢(shì)有效值的倍,即;——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載機(jī)械折算過來的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量);——阻力系數(shù);——負(fù)載轉(zhuǎn)矩;電動(dòng)機(jī)的d-q軸系統(tǒng)中各量與三相系統(tǒng)中實(shí)際各量間的聯(lián)系可通過坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)。如從電動(dòng)機(jī)三相實(shí)際電流、、到d-q坐標(biāo)系的電流、采用功率不變約束的坐標(biāo)變換時(shí)有:(16)式中——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào),即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極軸線(直軸)與A相定子繞組軸線的夾角(電角度),且有(為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置電角度);對(duì)三相對(duì)稱系統(tǒng),變換后的零軸電流。對(duì)絕大多數(shù)正弦波調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)來說,轉(zhuǎn)子上不存在阻尼繞組,因此,電動(dòng)機(jī)的電壓、磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩方程可簡(jiǎn)化為:(17)(18)如把上式中的有關(guān)量表示為空間矢量的形式,則:(19)(20)式中——的共軛復(fù)數(shù)。為了更直觀的表達(dá)各矢量空間關(guān),我們給除了向量圖。圖7為正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)的空間矢量圖:圖7永磁同步電動(dòng)機(jī)空間矢量關(guān)系圖從圖7中可以看出,定子電流空間矢量與定子磁鏈空間矢量同相,而定子磁鏈與永磁體產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)的空間電角度為,且:(21)將之代入式(17)的電磁轉(zhuǎn)矩公式中,則:(22)由上式可以看出,永磁同步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩中含有兩個(gè)分量,第一項(xiàng)是永磁轉(zhuǎn)矩,第二項(xiàng)是由轉(zhuǎn)子不對(duì)稱所造成的磁阻轉(zhuǎn)矩。對(duì)凸極永磁同步電動(dòng)機(jī),一般;因此,為充分利用轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)不對(duì)稱所造成的磁阻轉(zhuǎn)矩,應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的直軸電流分量為負(fù)值,即大于90°[6]。在采用功率不變約束的坐標(biāo)變換后,d-q軸系統(tǒng)中的各量(電壓、電流、磁鏈)等于ABC軸系統(tǒng)中各相量有效值的倍。電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩可表示為(23)而電壓可表示為:(24)相應(yīng)的輸入功率:(25)電磁功率:(26)3永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制原理3.1永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制原理近二十多年來電動(dòng)機(jī)矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等控制技術(shù)的問世和計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的進(jìn)步,使得電動(dòng)機(jī)的控制理論和實(shí)際控制技術(shù)上升到了一個(gè)新的高度。目前,永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)仍以采用矢量控制技術(shù)為主。矢量控制實(shí)際上是對(duì)電動(dòng)機(jī)定子電流矢量相位和幅值的控制。本論文采用按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的方式。由式(16)可以看出,當(dāng)永磁體的勵(lì)磁磁鏈和直、交軸電感確定后,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩便取決于定子電流的空間矢量,而的大小和相位又取決于和也就是說控制和;便可以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。一定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)于一定的和,通過這兩個(gè)電流的控制,使實(shí)際和;跟蹤指令值和,便實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的控制。由于實(shí)際饋入電動(dòng)機(jī)電樞繞組的電流是三相交流電流、和,因此,三相電流的指令、和必須由下面的變換從和得到:(27)式中,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)由位于電動(dòng)機(jī)非負(fù)載端軸伸上的速度、位置傳感器提供[7]。通過電流控制環(huán),可以使電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸入三相電流、和與給定的指令、和一致,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制。上述電流矢量控制對(duì)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和瞬態(tài)運(yùn)行都適用。而且和是各自獨(dú)立的;因此,便于實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)的控制策略。3.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制運(yùn)行時(shí)的基本電磁關(guān)系永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制運(yùn)行是與系統(tǒng)中的逆變器密切相關(guān)的,電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能受到逆變器的制約。最為明顯的是電動(dòng)機(jī)的相電壓有效值的極限值和相電流有效值的極限值要受到逆變器直流側(cè)電壓和逆變器的最大輸出電流的限制。當(dāng)逆變器直流側(cè)電壓最大值為時(shí),Y接的電動(dòng)機(jī)可達(dá)到的最大基波相電壓有效值:(28)而在d-q軸系統(tǒng)中的電壓極限值為:(1)電壓極限圓電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),電壓矢量的幅值:(29)將式(24)代入式(29)得:(30)由于電動(dòng)機(jī)一般運(yùn)行于較高轉(zhuǎn)速,電阻遠(yuǎn)小于電抗,電阻上的壓降可以忽略不計(jì),上式可簡(jiǎn)化為(31)以代替上式中的,有(32)當(dāng)時(shí),式(32)是一個(gè)橢圓方程,當(dāng)時(shí)(即電動(dòng)機(jī)為表面凸出式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時(shí)),式(32)是一個(gè)以(,0)為圓心的圓方程,下面以為例,將式(32)表示在的平面上,即可得到電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓極限軌跡——電壓極限圓。對(duì)某一給定轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),定子電流矢量不能超過該轉(zhuǎn)速下的橢圓軌跡,最多只能落在橢圓上。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,電壓極限橢圓的長(zhǎng)軸和短軸與轉(zhuǎn)速成反比地相應(yīng)縮小,從而形成了一族橢圓曲線[9]。(2)電流極限圓電動(dòng)機(jī)的電流極限方程為:(33)上式中,為電動(dòng)機(jī)可以達(dá)到的最大相電流基波有效值,式(33)表示的電流矢量軌跡為一以平面上坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的圓。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),定子電流空間矢量既不能超出電動(dòng)機(jī)的電壓極限圓,也不能超出電流極限圓[10]。3.3永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制策略時(shí),從電動(dòng)機(jī)端口看,相當(dāng)于一臺(tái)它勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),定子電流中只有交軸分量,且定子磁動(dòng)勢(shì)空間矢量與永磁體磁場(chǎng)空間矢量正交,等于90°,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩中只有永磁轉(zhuǎn)矩分量,其值為(34)控制時(shí)的相量圖如圖8所示:圖8矢量控制相量圖從圖中可以看出,反電動(dòng)勢(shì)相量與定子電流相量同相。對(duì)表面凸出示轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)來說,此時(shí)單位定子電流可獲得最大的轉(zhuǎn)矩。或者說,在生產(chǎn)所需要轉(zhuǎn)矩的情況下,只需最小的定子電流,從而使銅耗下降,效率有所提高。這也是表面凸出示轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)通常采用控制的原因。從電動(dòng)機(jī)的電壓方程(忽略定子電阻)和轉(zhuǎn)矩方程可以得到采用控制時(shí)在逆變器極限電壓下電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為式(35)。從式(35)可以看出,采用控制時(shí),電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速既取決于逆變器可提供的最高電壓、也取決于電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)可達(dá)的最高電壓越大,輸出轉(zhuǎn)矩越小,則最高轉(zhuǎn)速越高。(35)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向并使的控制方式,對(duì)于隱極永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),定子電流和轉(zhuǎn)子磁通是互相獨(dú)立的,控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)矩恒定性好,可以獲得很寬的調(diào)速范圍,適合于需要高性能的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等場(chǎng)合[11]。4永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)id=0控制的simulink仿真4.1永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的建模圖9為控制系統(tǒng)原理圖。圖中,和為檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和角度空間位移,,和為檢測(cè)出的實(shí)際定子三相電流值[12]。在圖11中采用了三個(gè)串聯(lián)的閉環(huán)分別實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制。轉(zhuǎn)子位置實(shí)際值與指令值的差值作為位置控制器的輸入,其輸出信號(hào)作為速度的指令值,并與實(shí)際速度比較后,作為速度控制器的輸入。速度控制器的輸出即為轉(zhuǎn)矩的指令值,轉(zhuǎn)矩的實(shí)際值可根據(jù)給定的勵(lì)磁磁鏈和經(jīng)矢量變換后得到的、由轉(zhuǎn)矩公式求出。實(shí)際轉(zhuǎn)矩信號(hào)與轉(zhuǎn)矩指令值的差值經(jīng)轉(zhuǎn)矩控制器和矢量變換后,即可得到電動(dòng)機(jī)三相電流的指令值,再經(jīng)電流控制器便可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的控制。圖9控制系統(tǒng)框圖根據(jù)圖9利用Matlab6.5.1中的simulink工具建立永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)控制的仿真模型,如圖10所示[13]:圖10永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)控制的仿真圖各個(gè)模塊功能介紹如下:(1)模塊PI_speed是速度PI調(diào)節(jié)器,實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制,該調(diào)節(jié)器設(shè)置了輸出限幅;模塊PI_torque是轉(zhuǎn)矩PI調(diào)節(jié)器,構(gòu)成電流閉環(huán)控制,輸出定子電流的參考值;圖11為PI調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)[14]:圖11PI調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖圖12PI調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置窗口圖(2)模塊Park實(shí)現(xiàn)Park變換,Park變換是三相靜止坐標(biāo)A,B,C到二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)d、q的變換,對(duì)應(yīng)的變換矩陣為:(36)模塊實(shí)現(xiàn)Park逆變換,Park逆變換是二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)d、q到三相靜止坐標(biāo)A、B、C的變換,對(duì)應(yīng)的變換矩陣為:(37)模塊Park和模塊Park-1分別如圖13和圖14所示:圖13Park變換子模塊結(jié)構(gòu)圖圖14Park-1變換子模塊結(jié)構(gòu)圖(3)模塊PermanentMagnetSynchronousMachine是simulink中提供的永磁同步電動(dòng)機(jī)仿真模型,它封裝了電機(jī)的主要電壓方程和機(jī)械方程,如圖15所示:圖15PMSM模型構(gòu)造圖下表1為仿真中使用的永磁同步電動(dòng)機(jī)的參數(shù):表1永磁同步電動(dòng)機(jī)模型的參數(shù)定子電阻R1()2.875額定轉(zhuǎn)矩Tn(N.m)3直軸電感Ld(H)0.0085極對(duì)數(shù)P4交軸電感Lq(H)0.0085轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(.)0.0008永磁體磁鏈(Wb)0.175摩擦阻力系數(shù)0模塊MachinesMeasurementDemux永磁同步電動(dòng)機(jī)測(cè)量模塊,輸出電動(dòng)機(jī)電壓、電流、轉(zhuǎn)速、機(jī)械角度和電磁轉(zhuǎn)矩。結(jié)構(gòu)圖如圖16所示:圖16MMD模塊結(jié)構(gòu)圖電機(jī)模型得到轉(zhuǎn)子的機(jī)械角度thetam,經(jīng)電機(jī)極對(duì)數(shù)模塊可以得到轉(zhuǎn)子的電角度thetae;(4)滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型PWM逆變器,把參考電流值、和和實(shí)際電流值、和的偏差作為滯環(huán)比較器的輸入,通過其輸出來控制功率器件的通斷。通過環(huán)寬為的滯環(huán)比較器的控制,就在和的范圍內(nèi),呈鋸齒狀地跟蹤指令電流,如圖17所示[15]。圖17滯環(huán)比較方式的指令電流和輸出電流圖圖18為滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型PWM逆變器仿真模型,模塊Relay是磁滯模塊,模塊UniversalBridge是采用IGBT開關(guān)器件的三相橋式電路,其中g(shù)是觸發(fā)脈沖端,A,B,C為三相電壓端,DCVoltageSource是直流電壓源,幅值。滯環(huán)比較器的輸出值通過與門和非門轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)1、0,通過Mux模塊合并成一個(gè)向量輸入觸發(fā)脈沖端,來控制三相橋式電路中6個(gè)IGBT的通斷,從而實(shí)現(xiàn)輸出電流對(duì)參考電流的跟蹤[16]。圖18滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型PWM逆變器(5)圖19是電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊Tem的結(jié)構(gòu)圖:圖19電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊結(jié)構(gòu)圖4.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的simulink仿真矢量控制是當(dāng)前高性能交流調(diào)速系統(tǒng)一種典型的控制方案。本章分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的原理,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,給出了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,在Matlab/simulink環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真試驗(yàn)[17]。4.2.1空載啟動(dòng)仿真指令轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分,空載,啟動(dòng)過程的仿真波形如以下各圖所示:圖20轉(zhuǎn)速波形圖圖21轉(zhuǎn)矩波形圖圖22定子三相電流波形圖仿真中,電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng),t=0.025s前轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和電流均大幅震蕩,在t=0.07s時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定值1000轉(zhuǎn)/分,穩(wěn)態(tài)誤差為2%。4.2.2轉(zhuǎn)速突變仿真指令轉(zhuǎn)速由1000轉(zhuǎn)/分突變?yōu)?00轉(zhuǎn)/分,負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tm=2N.m,啟動(dòng)過程的仿真波形如以下各圖所示:圖23轉(zhuǎn)速波形圖圖24轉(zhuǎn)矩波形圖圖25三相電流波形圖電動(dòng)機(jī)負(fù)載啟動(dòng),t=0.02s前為震蕩過程,t=0.02s到0.04s,轉(zhuǎn)矩Te開始攀升,并在t=0.04s開始穩(wěn)定波動(dòng),由于此間電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,所以該時(shí)間段轉(zhuǎn)速下降。t=0.08s時(shí)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在指令值1000轉(zhuǎn)/分,直到t=0.1s,指令轉(zhuǎn)速突變?yōu)?00轉(zhuǎn)/分,此時(shí)轉(zhuǎn)矩突然下降到0下,緊接著t=0.1s到0.11s是轉(zhuǎn)矩提升過程。伴隨轉(zhuǎn)矩變化,轉(zhuǎn)速做出了相應(yīng)的下降變化,電流突然變小;t=0.11s后轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定波動(dòng)于2N.m,轉(zhuǎn)速回升,于t=0.16s穩(wěn)定在指令值800轉(zhuǎn)/分。4.2.3負(fù)載突變仿真永磁同步電機(jī)的負(fù)載突變時(shí),電機(jī)的電流、速度、推力等參數(shù)都會(huì)發(fā)生很大的變化,負(fù)載突變特性可為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制策略實(shí)施、安全運(yùn)行等提供理論基礎(chǔ)。這里的負(fù)載突變指在轉(zhuǎn)速一定的情況下,負(fù)載轉(zhuǎn)矩由一個(gè)數(shù)據(jù)突變到另一個(gè)數(shù)據(jù)。指令轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分,負(fù)載轉(zhuǎn)矩由2N.m突變?yōu)?N.m,啟動(dòng)過程的仿真波形如以下各圖所示:圖26轉(zhuǎn)速波形圖圖27轉(zhuǎn)矩波形圖圖28三相電流波形圖t=0.1s前轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流變化與4.2.1同,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩在t=0.1s突升到5N.m時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并不受影響,轉(zhuǎn)矩也在t=0.1s時(shí)達(dá)到5N.m。5總結(jié)本文首先對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和前景進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀作了闡述;針對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的若干問題進(jìn)行研究,其中包括:(1)首先扼要地回顧了永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和前景,介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),并對(duì)與之相關(guān)的永磁材料、電力電子技術(shù)發(fā)展概況做了簡(jiǎn)單的介紹,針對(duì)現(xiàn)代交流驅(qū)動(dòng)與伺服系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)闡述了研究永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的意義之所在;(2)然后介紹了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立過程,推導(dǎo)了永磁同步電動(dòng)機(jī)在定、轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的電磁轉(zhuǎn)矩方程;(3)闡述了永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的基本控制思想和控制原理制;(4)建立了基于Matlab/simulink的永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)控制的仿真模型,得到了相關(guān)的仿真結(jié)果,驗(yàn)證了永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的正確性。結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)幾年學(xué)習(xí)的一個(gè)測(cè)試,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)、科研、工程實(shí)踐結(jié)合的重要結(jié)合點(diǎn)。它的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題,建立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握工程設(shè)計(jì)的一般步驟和方法。我覺得電機(jī)行業(yè)應(yīng)該說是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè),追溯起來也有一百多年的歷史了。在電機(jī)設(shè)計(jì)的歷史中,世界各國(guó)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),為制造先進(jìn)精確的電機(jī)奠定了基礎(chǔ),他們的經(jīng)驗(yàn)值得我們年輕的電機(jī)研究者學(xué)習(xí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握,更懂得在實(shí)際中如何去運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),剛接到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí),感到手足無措,捫心自問,幾年的學(xué)習(xí),腦子里好象沒留下多少知識(shí)。面對(duì)困難,我沒有理由去退縮,也不能退縮,因?yàn)槲蚁嘈爬щy的背后我將會(huì)學(xué)到更多的東西,換句話說,畢業(yè)設(shè)計(jì)也將是我告別大學(xué)生活前的又一次學(xué)習(xí)知識(shí)的好機(jī)會(huì)。于是我就全心投入到設(shè)計(jì)之中?;仡櫼粚W(xué)期來的設(shè)計(jì)歷程,這段時(shí)間里我學(xué)到的知識(shí)比在課堂上學(xué)到的讓我體會(huì)更加深刻,因?yàn)檫@些知識(shí)的獲得,是我?guī)е约杭贝鉀Q的問題通過查資料而學(xué)到的。也使我對(duì)幾年來所學(xué)的知識(shí)有了全面、系統(tǒng)、深刻的了解。設(shè)計(jì)過程中,我也遇到了不少的問題,通過查閱各類資料,詢問指導(dǎo)老師將這些問題統(tǒng)統(tǒng)加以解決。雖然,我已按照設(shè)計(jì)要求完成了本次設(shè)計(jì),但是由于時(shí)間倉(cāng)促,知識(shí)量有限,設(shè)計(jì)中也還存在著一些不足。對(duì)于設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化仍須進(jìn)一步改進(jìn)。四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),為我踏入工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)中,我不僅學(xué)到了一些平時(shí)未涉及

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論