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增城路灯车出租, 从化路灯车出租, 惠州路灯车出租    永磁同步电机的矢量控制方法?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2022-08-134    文字:【】【】【

        增城路灯车出租, 从化路灯车出租, 惠州路灯车出租     永磁同步电机的矢量控制方法?    由于永磁同步电机具有高效率、高功率密度和高动态性能,被广泛应用在电动汽车行业中。永磁同步电机按照转子结构主要分成三类:表贴式、内嵌式和插入式。这三种结构各有优缺点,对于表贴式电机,结构最容易实现,由于制作简单,工艺要求低,成本不高,但是无法在高速运转,而且会出现退磁的现象。内嵌式电机缺点也在于无法高速运转,但是其功率密度较大。插入式电机性能最优,但制作复杂,工艺要求高,成本也较高。永磁同步电机主要由两部分组成:定子和转子。永磁同步电机以转子位置为参考,通过输出三相交流电给定子,控制电机旋转。

 

       1  永磁同步电机数学模型   永磁同步电机的直交轴电流坐标系: 𝑖𝑖分别对应为直轴电流和交轴电流,电流极限圆是一个固定的圆,电压极限圆是一个椭圆,其半径随着转速上升而减小,相电压和相电流均受到两个极限圆的限制。永磁同步电机会有磁阻转矩,原因在于其转子磁路结构不对称,而最大扭矩电流比的策略刚好可以利用这部分磁阻转矩,使电机的输出转矩最大。永磁同步电机的数学模型: 三个线圈来表示定子ABC三相绕组,三相绕组在永磁同步电机上位置是不变的,电机转子以r角速度顺时针方向旋转,其中rA相绕组间的夹角,0=t+0t=0时刻的夹角。   三相坐标系下,永磁同步电机的数学方程。 电机参数与转子位置有耦合的关联,所以永磁同步系统是非线性的。但是以上数学模型较为复杂,在工程应用中系统结构和算法也变得非常复杂,通常利用等价转换的数学公式和坐标变换,永磁同步电机在静止坐标系上的等效方程: 坐标系为空间上静止的两相正交坐标系,不随转子的位置变化而变化,其中α轴与三相坐标系的A轴重合,轴超前α90度。 ABC三相坐标系到两相坐标系,变换数学公式为: 该式也称为Clark变换。其逆变换为:   其中,0i为电机的0序电流分量。 然后,建立永磁同步电机在d/q轴的等效方程。

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        2  永磁同步电机的矢量控制算法 矢量控制是目前针对永磁同步电机使用的最常见最有效的控制方法,其本质是对电流的控制,通过控制直轴和交轴电流,完成电机的平稳运行。低速区通过最大扭矩电流比(MTPA)控制,保证效率最优化,高速区通过弱磁控制,达到最高转速,二者结合使全转速控制效果达到最优。  矢量控制转子磁链电角度是通过磁通观测器求得静止坐标系下轴的转子磁链,然后经过变换观测所求得的。   旋转坐标系d-q轴中,/dqi i的分量决定了电磁转矩的大小,通常使用di等于0的控制方法,此时PMSM的电压方程可以写成

 

 

        此时电机电磁转矩的大小与𝑖电流成正比。在控制系统中,需要调节不同的𝑖大小来调节电机旋转速度并分配不同的矢量电流。通过电流环的闭环调节,可以认为实际的𝑖/𝑖𝑞接近于给定。由于流过电机本体的电流为三相交流电流,实际控制时需要将三相电流通过坐标变换转换为两相的𝑖/𝑖𝑞。由于d/q坐标系是随转子旋转的坐标系,为实现坐标系静态和动态的相互转换,必须要实时检测转子位置,转换为实时的角度信息用于坐标变换。PMSM的矢量控制过程如下:首先获取转子位置,将位置信号转换为角度信号,一部用于计算电机转速,一部分用于坐标变换。将三相定子电流通过Clark变换转化为两相静止的坐标系,再通过park变换转换为两相旋转的坐标系,然后与指令电流比较形成电流环闭环控制,最后输出𝑈𝑈,再通过SVPWM调制和Clark逆变换输出实际三相电流。通过调节电流的,即可控制电机不同转矩的输出。

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点击次数:329  更新时间:2022-08-13  【打印此页】  【关闭

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