大功率永磁同步電機的驅(qū)動技術研究.pdf

1、大功率永磁同步電機是大型艦船電力推進、高速機車牽引和磁懸浮列車的主要執(zhí)行元件,隨著稀土永磁材料、微電子技術、電力電子技術以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展與進步,基于大功率永磁同步電機的驅(qū)動技術成為了交流電機控制技術發(fā)展的一個新方向,由于其優(yōu)越性,大功率永磁同步電機的驅(qū)動技術獲得了廣泛的研究與應用。
　　本文首先分析了永磁同步電機(permanent magnet synchronous,簡稱PMSM)的結(jié)構(gòu)及其特點,建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的

2、永磁同步電機數(shù)學模型。在此基礎上介紹了永磁同步電機矢量控制的原理,并最終選擇了id=0的控制方法,同時設計出了實際交流驅(qū)動系統(tǒng)的控制原理框圖,然后對空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理計算法進行了詳細研究。
　　硬件實現(xiàn)部分,搭建了以瑞薩公司的H8/3687單片機為控制核心的,驅(qū)動電路采用以Agilent光耦HCPL-316J驅(qū)動三菱IGBT模塊CM150DY-24A的矢量控制系統(tǒng)硬件平臺。文中詳細介紹了控制系統(tǒng)的驅(qū)動電路和控制電

3、路的設計,包括整流電路、濾波電路、逆變電路、電流/電壓和速度/位置檢測電路、隔離電路等;其中的電流檢測采用了可拆卸且精度高的霍爾電流傳感器,使得系統(tǒng)的控制精度、響應速度和穩(wěn)定性得到了提升,實現(xiàn)了高性能的閉環(huán)控制。而電壓檢測采用了經(jīng)典的電阻分壓法來檢測;并對電路中各主要元器件的參數(shù)選擇做出了詳細的分析計算。
　　軟件部分,本設計采用軟件中斷調(diào)用作為控制功能的實現(xiàn)方式,矢量控制的算法在 PWM中斷模塊中實現(xiàn),給出了系統(tǒng)主程序、中斷、A