船舶永磁同步推進電機無位置傳感器控制研究.pdf

1、隨著電機控制技術(shù)的飛速發(fā)展，電力推進型船舶在航運領(lǐng)域的應(yīng)用變得越來越廣泛，永磁同步電機(PMSM)以其體積小、效率高、控制性能優(yōu)良等優(yōu)點成為船舶推進電機的主導(dǎo)。因此，永磁同步電機變頻驅(qū)動系統(tǒng)的研究對航運事業(yè)有著重要意義。本文以船舶永磁同步推進電機變頻驅(qū)動裝置為研究對象，針對有位置傳感器變頻系統(tǒng)存在的缺陷，提出了一種基于無位置傳感器技術(shù)的永磁同步電機全速度范圍運行方案，該方案以預(yù)定位法確定轉(zhuǎn)子初始位置，按恒定加速度加速至固定轉(zhuǎn)速，中高速采

2、用反電動勢法估算轉(zhuǎn)子角度。并設(shè)計研發(fā)了一套以DSP28335為核心的永磁同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)，在保證系統(tǒng)設(shè)計正確可靠的基礎(chǔ)上，對所提方案進行了實驗驗證。
　　本文首先推導(dǎo)了永磁同步電機在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，闡述了矢量控制原理，并深入分析了基于id=0策略的矢量控制結(jié)構(gòu)及在DSP內(nèi)的實現(xiàn)過程。其次，介紹了反電動勢法的原理，并針對安裝位置傳感器系統(tǒng)存在的缺點，以及大多數(shù)無位置算法在電機低速運行狀態(tài)下角度估測的不準(zhǔn)確性，提出了一種P

3、MSM在無位置傳感器情況下的全速度范圍運行方案，詳細研究了預(yù)定位、開環(huán)啟動、狀態(tài)切換等關(guān)鍵階段的內(nèi)容。接著，給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計電路，按模塊闡述了各個電路的功能、結(jié)構(gòu)以及工作原理。同時，介紹了一種較為實用的電機參數(shù)測量方法及其詳細的操作步驟，為獲得電機重要參數(shù)提供了簡單直接的途徑。最后，在CCS3.3編譯環(huán)境下完成了程序的編寫，闡明了系統(tǒng)軟件的設(shè)計結(jié)構(gòu)、詳細流程以及反電動勢法在DSP內(nèi)的實現(xiàn)過程，并給出了實驗結(jié)果。
　　實驗結(jié)果顯