同步電機(jī)交流感應(yīng)無(wú)刷勵(lì)磁矢量控制的研究.pdf

1、同步電機(jī)的交流變頻感應(yīng)無(wú)刷勵(lì)磁是新近提出的一種新型的無(wú)刷勵(lì)磁方式。與現(xiàn)有的無(wú)刷勵(lì)磁相比，不僅可以將勵(lì)磁機(jī)的體積大大縮小，在任何轉(zhuǎn)速下都可以輸出足夠的勵(lì)磁功率；而且可以大大提高勵(lì)磁系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，實(shí)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)子傳感器的轉(zhuǎn)子電流檢測(cè)。本文對(duì)這種無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的矢量控制的理論和技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　在對(duì)交流感應(yīng)勵(lì)磁機(jī)的矢量控制原理進(jìn)行的研究中，首先給出了交流感應(yīng)勵(lì)磁機(jī)的數(shù)學(xué)模型。然后采用新的觀點(diǎn)梳理和進(jìn)一步推導(dǎo)了兩種磁場(chǎng)定向下感應(yīng)電機(jī)矢量控制

2、的方程，分析了矢量控制應(yīng)用于變頻調(diào)速和感應(yīng)勵(lì)磁的區(qū)別，闡明了兩種磁場(chǎng)定向下的矢量控制的特點(diǎn)。
　　在對(duì)交流感應(yīng)勵(lì)磁的矢量控制方法進(jìn)行的研究中，首先分析了磁鏈和勵(lì)磁電流的觀測(cè)方法，闡明了交流感應(yīng)勵(lì)磁機(jī)采用改進(jìn)u-i法可以進(jìn)行準(zhǔn)確的磁鏈觀測(cè)，給出了主機(jī)勵(lì)磁電流觀測(cè)的三種方法。然后對(duì)矢量控制的滯環(huán)控制和PI調(diào)節(jié)進(jìn)行了分析，闡明了直接轉(zhuǎn)矩控制可以歸類于矢量控制，給出了兩種磁場(chǎng)定向矢量控制的PI調(diào)節(jié)和電壓矢量PWM控制方法。最后對(duì)三種同步電

3、機(jī)的勵(lì)磁控制進(jìn)行了分析。
　　采用MATLAB的simulink軟件對(duì)交流感應(yīng)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。搭建了兩種矢量控制方法和電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的仿真模型。仿真結(jié)果表明，采用矢量控制的交流感應(yīng)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)具有良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，能夠完全滿足同步電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制的要求。
　　最后，對(duì)交流變頻勵(lì)磁控制器的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，搭建了交流感應(yīng)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了勵(lì)磁系統(tǒng)的矢量控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明：通過(guò)勵(lì)磁電流觀測(cè)器可以