同步電動機氣隙磁場定向矢量控制技術的研究.pdf

1、在大功率電力傳動場合，同步電動機調速系統(tǒng)的應用十分廣泛。高性能同步電動機調速系統(tǒng)的研究，不僅可以實現(xiàn)工業(yè)自動化，提高生產效率，而且對調速節(jié)能也具有重大的意義。本文以電勵磁同步電動機調速系統(tǒng)為研究對象，對氣隙磁場定向的控制系統(tǒng)設計和磁鏈觀測技術進行較為深入的分析和研究。
　　 論文首先基于矢量控制原理和坐標變換工具，分析同步電機氣隙磁場定向控制系統(tǒng)的基本原理；建立了同步電動機的基本關系式，并推導標幺值系統(tǒng)下dq 軸系和MT軸系的數(shù)

2、學模型；同時給出了矢量控制調速系統(tǒng)的整體框圖，為控制系統(tǒng)的設計提供了必要的基礎。
　　 采用工程最佳法分別設計了定子電流調節(jié)器、轉速調節(jié)器、勵磁電流調節(jié)器和氣隙磁鏈調節(jié)器的參數(shù)。重點對MT 軸定子電流的控制進行論述：分析了電流調節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的影響；采用開環(huán)bode 圖分析指出了PI 調節(jié)器對電機參數(shù)的變化具有較強的魯棒性；討論了反電勢擾動對電流環(huán)控制性能的影響。通過仿真對所設計的控制系統(tǒng)性能進行研究。
　　

3、 介紹了氣隙磁鏈觀測常用的電流模型和電壓模型，在此基礎上，采用基于電流模型參考自適應的磁鏈觀測方案，對磁鏈觀測器進行設計。詳細分析了基于電流模型參考自適應的磁鏈觀測器中PI 控制器參數(shù)的設計方法；建立同步電動機磁鏈觀測器的復矢量模型，采用頻域分析法對所設計的觀測器進行理論上的性能評估；并通過仿真進行驗證。此外，文中還簡單推導了磁鏈觀測器的數(shù)字實現(xiàn)算法。
　　 基于交直交變頻器和直流斬波器的主電路拓撲，本文設計了同步電動機調速系