无轴承异步电动机DSVM-DTC系统的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要无轴承异步电动机是集电动机与磁轴承于一体的新型电机，与传统磁悬浮电机相比，具有轴向空问短，临界转速高等优点。由于该电机磁悬浮是以电动机本身的旋转磁场为偏霄磁场，所以磁悬浮功耗较小，具有节能质优的特点。同时因为无轴承异步电动机弱磁容易、结构简单、可靠性高等诸多优点，使其已成为目前高速传动领域一个新的研究方向。本文以无轴承异步电动机的控制策略为研究重点，包括无轴承异步电动机的系统实现；电机转矩DSVM—DTC控制方案的运用；为减小转矩脉动在PWM脉冲合成阶段引入占控比控制；无轴承异步

2、电动机的DSP实现方案。根据对无轴承异步电动机的分析，建立无轴承异步电动机的数学模型；采用DSVM—DTC方案实现无轴承电机电磁转矩与磁链的解耦控制，采用PID径向力负反馈实现电机悬浮部分的控制，根据悬浮控制独立子系统的策略实现电机转矩部分与悬浮力控制部分的解祸；分析电机转矩脉动的深层原因，对电机低速状态下的DSVM．DTC控制策略进行改进并针对DSVM．DTC较为简单的PWM调制方法融入占空比控制加以改良，进一步抑制电机转矩脉动，改善其动静态特性，减小其电流畸变。这种综合方案不仅可以在不增加开关频率的

3、前提下明显改善转矩、电流、磁链的脉动，且不增加系统和电路的复杂性。在无轴承异步电动机控制中取得较好的控制效果。最后在MATLAB／Simulink平台上建立传统DTC，低速改进型DSVM．DTC，结合占空比调制的DSVM．DTC算法的仿真，仿真结果显示结合占空比调制的DSVM—DTC算法能明显抑制磁链内陷，转矩脉动过大，电流畸变严重等一系列缺点，有效改善控制性能。并在此基础上运用DSP(TMS320F2812)来实现以上无轴承异步电动机的控制算法。关键词：无轴承异步电动机，DSVM—DTC控制，占空比调

4、制，独立悬浮子系统控制，PID径向力负反馈控制江苏大学硕士学位论文ABSTRACTBeatin#ssinductionmotoriSonekindofnewmotorwhichcombinedmotorwithmagneticbeatingsinonestatorwindings．Comparedwithtraditionalmagneticmotors,theaxialspaceofbeatinglessinductionmotorisshortandwith岫hi曲speecLBearingless

5、motormaketherotatingma罂le垃cfieldofitselfaSthebiasmagneticfield,SOmagneticpowergreatlyreduced,withtheadvantageofhighqualityenergy-saving．Becauseoftearin#ssinductionmotorhasSOmeadvantage,likeweakmagnetic嘟thesimplestmctm'e,highreliability,SOitiswidelyapprec

6、iatedinscienceandtechnology．Accordingtotheanalysisofbeating

7、essinductionmotor,establishthemathematicalmodelofbeatinglessinductionmotor,UsingDSVM-【)1℃toachievetheself-decouplingofmotor'storque,usingPIDradialforcefeedbacktoachievethecontrolofrotorsuspensio

8、n,accoraingtheindependentsuspensionsubsystemtoachievethedecouplingcontrolbetweenmotortorquepartandthesuspensionpart；AnalyzingtheunderlaycauseSofmotortorquetipple，improved．theDSVM—DTCcontrolstrategywheninlOWspeedandintroducedthedutyratiocontroltoimproveth

9、erelativelysimpleDS卵珏DTC刍pulsewidthmodulation．Itcanrestraintorqueripple,improveitsdynamicandstaticcharacteristics,reducethecurrentdistortion．Thiscomprehensiveprogramnotonlycallreducethetippleoftorque，current,fluxlinkagewit