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《永磁同步電機(jī)最小損耗預(yù)測(cè)電流控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、永磁同步電機(jī)最小損耗預(yù)測(cè)電流控制PermanentMagnetSynchronousMotorLossMinimizationPredictiveCurrentControl學(xué)科專業(yè)：電氣工程作者姓名：李帆指導(dǎo)教師：夏長(zhǎng)亮教授天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程工程學(xué)院二零一七年十二月摘要在需要電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷運(yùn)行的石油開采、鋼鐵加工、煤炭挖掘等領(lǐng)域中，效率是衡量電機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來，隨著永磁同步電機(jī)在以上領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，采用新材料，改進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)或通過最小損耗控制方法來進(jìn)一步提高電機(jī)效率已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的基于搜索技
2、術(shù)的最小損耗控制方法收斂速度慢，不適用于負(fù)載經(jīng)常發(fā)生變化的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的基于損耗模型的最小損耗控制方法需進(jìn)行復(fù)雜的參數(shù)整定工作，且整定原理及量測(cè)設(shè)備引起的參數(shù)整定誤差會(huì)影響其損耗抑制效果。此外，在得到能夠使電機(jī)損耗最小的電流或磁鏈給定值后，若不能通過合適的電機(jī)控制算法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤同樣會(huì)影響損耗抑制效果。本文對(duì)傳統(tǒng)基于模型的最小損耗控制方法進(jìn)行改進(jìn)，旨在設(shè)計(jì)一種無需參數(shù)計(jì)算的最小損耗控制方法。為此，首先分析了永磁同步電機(jī)運(yùn)行過程中的損耗來源，并對(duì)最小損耗下的定子d軸電流關(guān)于電機(jī)鐵耗與定子磁鏈的表達(dá)式進(jìn)行推導(dǎo)，而后設(shè)計(jì)卡爾曼觀測(cè)器對(duì)定子
3、電流的鐵耗分量進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出定子磁鏈幅值并從輸入功率中分離出鐵耗值。該方法一方面能夠省去傳統(tǒng)基于模型的損耗抑制方法中復(fù)雜的參數(shù)整定工作并避免參數(shù)整定誤差對(duì)損耗抑制效果的影響，另一方面，定子電流鐵耗分量的觀測(cè)結(jié)果還可用于形成考慮鐵耗影響的改進(jìn)預(yù)測(cè)電流控制方法，進(jìn)而能夠消除傳統(tǒng)預(yù)測(cè)電流控制中忽略鐵耗引起的的電流跟蹤誤差，為提高損耗抑制效果提供有力保障。最后，本文搭建了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所提方法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用考慮鐵耗影響的預(yù)測(cè)電流控制方式能夠明顯改善傳統(tǒng)方法的電流跟蹤效果。本文
4、所提的基于鐵耗在線計(jì)算的最小損耗控制方法具有較好的動(dòng)態(tài)性能，能夠在不影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩控制效果的前提下使電機(jī)快速穩(wěn)定地運(yùn)行在最小損耗狀態(tài)下，并具有較傳統(tǒng)最小損耗預(yù)測(cè)電流控制方法更佳的節(jié)能效果。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，最小損耗控制，卡爾曼觀測(cè)器，預(yù)測(cè)電流控制IABSTRACTEfficiencyhasbecomeanimportantindexforevaluatingthemotorperformanceinthefieldsofoilexploration,steelprocessing,coalmining,etc.Inrecentyea
5、rs,thepermanentmagnetsynchronousmotorhasbeenincreasinglywidelyusedinthosefields,whichmakestheimprovementofthemotormaterials,designsorimprovethelossminimizationcontrolmethodbecamearesearchhotspot.However,thetraditionallossminimizationcontrolmethodbasedonsearchtechnologyh
6、asaslowconvergencespeed,andthetraditionallossminimizationcontrolmethodbasedonlossmodelneedscomplexparametersoff-linecalculatingwork,andtheparametercalculationerrormayaffectitseffect.Inaddition,thecurrenttrackingerrorinthetraditionalpredictivecurrentcontrolmethodcasedbyn
7、eglectingtheironlosswillalsoaffecttheenergysavingeffectofthetraditionallossminimizationpredictivecurrentcontrol.Thispaperpresentsanovellossminimizationcontrolmethodbasedonironlosson-linecalculation.Theproposedmethodcalculatestheoptimald-axiscurrentwhichcanminimizethelos
8、sbythevalueoftheironlossandthefluxmodulus.AKalmanobserverisdesignedtoobservethestatorcurrentironlossvariable,a
