吊艙推進器中同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的研究.pdf

1、吊艙推進是近年來出現(xiàn)的一種新的船舶電力推進方式，得到了國際造船界和航運界的高度重視。國內(nèi)對這方面的研究雖起步較晚，但發(fā)展迅速。本文介紹了吊艙式電力推進系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分析了這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)電力推進系統(tǒng)相比具有的優(yōu)點和缺點。分別建立了船體、螺旋槳和推進電機的數(shù)學模型，詳細分析了考慮吊艙影響時三者的能量關(guān)系和相互影響，并且對采用永磁同步電機的吊艙式電力推進系統(tǒng)進行了計算機仿真。 隨著永磁材料的發(fā)展，永磁同步電機開始應用于電力推進領(lǐng)域，在以

2、往的永磁同步電機推進系統(tǒng)中，大多采用矢量控制方式進行調(diào)速，但是矢量控制的算法比較復雜，而且控制性能易受參數(shù)變化影響。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制之后被普遍看好的一種交流調(diào)速方式，具有廣闊的發(fā)展前景，目前個別型號的吊艙式電力推進系統(tǒng)已經(jīng)開始采用直接轉(zhuǎn)矩控制方式。本文介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制的原理，對永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本問題進行了分析，并且針對定子磁鏈漂移及其補償方法進行了深入討論。介紹了永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制系統(tǒng)中各個子模塊的功能和具體

3、的實現(xiàn)方式，提出了一套永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實施方案，并根據(jù)這套方案建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型，利用該模型行了仿真分析，仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的性能指標。最后重點討論了永磁同步電機無機械傳感器調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)，提出了一種以直接計算法為基礎的改進型永磁同步電機轉(zhuǎn)子角速度觀測模型，仿真結(jié)果表明該模型具有一定的精度。 本論文開展了吊艙式電力推進系統(tǒng)和永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制的探索性研究工作。通過理論分