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《基于simulink永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要:介紹了永磁同步電機(PMSM)矢量控制系統(tǒng)的結構、空間矢量脈寬調制(SVPWM)的基本原理及實現方法,并在MATLAB環(huán)境下應用Simulink及SimPowerSystems工具箱建立了系統(tǒng)的速度和電流雙閉環(huán)模型,進行了實驗仿真,仿真結果表明:永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)具有較好的動態(tài)響應特性和速度控制特性,有效的驗證了id=0控制算法,為永磁同步電機控制系統(tǒng)的分析、設計和調試提供了理論基礎。關鍵詞:永磁同步電機;空間矢量脈寬調制;建模仿真中圖分類號:TM341文獻標識碼:A文章編號:1001—
2、9006(2010)02—0055—04TheSimulationBasedonSimulinkforVectorControlSystemofPMSMYINYing-jun.LINRong-wen(Dept.ofElectricalEngineering,FuzhouUniversity,350108,Fuzhou,China)Abstract:ThispaperpresentesthestructureofPMSMvectorcontrolsystem,theprincipleandrealiz
3、ationofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM).ModelingandsimulationofthesystemisconductedunderMATLABcondition,whichestablishestheinnercurrent—loopandtheouterspeed—hoopbyusingSimulink&SimPowerSystems.ThesimulationresultsindicatethatPMSMvectorcontrolsyst
4、emhasgoodcharacteristicsofdynamicresponsespeedcontrol,andtheid=Ocontrolalgorithmisalsoverified.Keywords:PMSM;SVPWM;modelingandsimulation矢量控制是交流電機的一種高性能控制技術,統(tǒng)中的主流電機。最早由德國學者Blaschke提出。其基本思想是根據坐標變換理論將交流電機兩個在時間相位上正交的交流分量轉換為空間上正交的兩個直流分量,永磁同步電機模塊可工作于電動機方式或發(fā)從
5、而把交流電機定子電流分解成勵磁分量和轉矩電機方式,運行方式由電機電磁轉矩符號決定分量兩個獨立的直流控制量,分別實現對電機磁(為正則是電動機狀態(tài),為負則是發(fā)電機狀態(tài))l2]。通和轉矩的控制,然后再通過坐標變換將兩個獨對永磁同步電機模型作如下假設:不考慮鐵立的直流控制量還原為交流時變量來控制交流電心飽和,忽略端部效應;渦流損耗、磁滯損耗忽機,大大提高了調速的動態(tài)性能[1]。略不計;定子三相電流產生的空間磁勢及永磁轉隨著新型電機控制理論和稀土永磁材料的快子的磁通分布呈正弦波形狀,忽略磁場的高次諧速發(fā)展,永
6、磁同步電機(PMSM)成為近年來發(fā)展較波;不考慮轉子磁場的突極效應;永磁材料的電快的一種電機。它具有氣隙磁密度高、轉矩脈動導率為零,永磁體的磁場恒定不變。運用坐標變小、轉矩/慣量比大的優(yōu)點,與傳統(tǒng)的異步電機相換理論,可以得到在同步旋轉的兩相坐標系下比,節(jié)能效果明顯、效率高、結構輕型化、維護(d一口)的永磁同步電機的數學模型。容易、運行穩(wěn)定、可靠性高、輸出轉矩大,得到電壓方程為:了越來越廣泛的應用和重視,是目前交流伺服系ud=Riz+收稿日期:2010一O1一O8修回日期:2010—02—02作者簡介
7、:銀英君(1985一),女,碩士研究生,研究方向為新型電機理論及其控制?,F從事地鐵屏蔽門控制與驅動系統(tǒng)的設計與仿真工作。uq=Ri。+P一09的方式安排空間矢量。以在二維靜止坐標系定子磁鏈方程為:軸和軸的分量和以及PWM周期T作為輸=入。=i電磁轉矩方程為:slPI螄穗瓣蓮制方澎lL=np(iq~d-id)式中:、、i、i、、分別為d-q軸上由其數學模型可知,永磁同步電機是一個非線的定子電壓、電流和磁鏈分量;R為電機定子繞組性的控制對象,且d軸電流分量i和q軸電流分電阻;L和分別為永磁同步電機d-q
8、軸上的電量i之間存在耦合,為使永磁同步電機具有和直感;為永磁體在定子上產生的耦合磁鏈;oJ為流電機一樣的控制性能,通常采用=0的線性化d-q坐標系的旋轉角頻率;為電機電磁轉矩;np解耦控制,即始終控制定子電流矢量位于q軸上,為磁極對數;P為微分算子][。和轉子磁鏈矢量正交。=2空闔碡蜒矢羲lWlM控制方法_式中:為一個恒定的值,只要保證定子電空間矢量PWM(SVPWM)是近年來的一個研究流與d軸垂直,就可以通過q軸電流分量i快速熱點。采用SVPWM設計逆變器,可以大大