永磁同步电机（pmsm）矢量控制调速系统的性能研究

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1、浙江理工大学硕士学位论文永磁同步电机（PMSM)矢量控制调速系统的性能研究摘要永磁同步电机(PMSM)省去了励磁装置，取消了励磁系统的损耗，比其他的电励磁电机效率高，与此同时也省去励磁绕组和励磁电源，从而是自身的结构更加简单。与早期电机控制系统广泛使用的异步电机相比，永磁同步电机具有很多优点，例如：效率高，功率因数高，力矩比大等。所以随着近年来钕铁硼永磁材料的高温性能的提高和价格的降低以及电子技术的不断发展，永磁同步电机在国防、工农业生产和日常生活等方面得到更为广泛的应用，正向大功率化、高性能化和微型化方向发展。永磁同步电

2、机有很多的控制方法，每种控制方法都有自己的特点。本文将一种新型的低成本位置传感器（基于标定原理的磁编码器）加入到永磁同步电机的矢量控制系统中，并研究了系统方案的可行性以及性能指标。然后研究了i0的矢量控制方法在启动电流d和速度跟随方面的性能，跟恒压频比(VF)控制方法进行对比之后说明i0矢量控制方法d在控制永磁同步电机时优势，主要研究内容如下：（1）介绍了永磁同步电机的物理结构并从结构上分析了它具有上述一系列优点的根本原因。然后在电机模型分析中常用的三个坐标系中给出了永磁同步电机的数学模型。（2）分析了永磁同步电机（P

3、MSM）矢量控制系统的各个模块的工作原理，详细介绍了新型磁编码器的工作原理，最后通过仿真软件进行仿真，证明方案的可行性。（3）在电动车驱动器上加入新型位置传感器进行了矢量控制系统实验，硬件平台包括了逆变电路、电流采样放大电路、位置信号检测电路等。软件开发通过CCS3.3开发平台编写程序，采用双闭环控制系统实现永磁同步电机的矢量控制，并对实验结果进行了分析。关键词：永磁同步电机；电机矢量控制；新型低成本位置传感器；CCS3.3I浙江理工大学硕士学位论文永磁同步电机（PMSM)矢量控制调速系统的性能研究Researchonve

4、ctor-controlledspeedregulationsystemofPermanentMagnetSynchronousMotorAbstractPermanentsynchronousmotor(PMSM)eliminatestheneedforexcitationdeviceandthelossofexcitationsystem,soithashigherefficiencythananyotherelectricalexcitationmotor.Anditalsoeliminatesthefieldwin

5、dingsandtheexcitationpower,whichmakesitsstructuremoresimple.Comparedtotheasynchronousmotorwhichisthewidelyusedinearliermotorcontrolsystem,permanentmagnetsynchronousmotorhasmanyadvantages,suchas:highefficiency,highpowerfactorandtorqueratio.Sowiththedevelopmentofhig

6、htemperatureperformancepermanentmagneticmaterialssuchas:Nd,Fe,Baswellaselectronictechnologyandthereduceofprice,thepermanentmagnetsynchronousmotorsisgoingtobemorewidelyusedinnationaldefense,industrialandagriculturalproductionandotheraspectsofdailylife.Permanentmagn

7、etsynchronousmotorcontrolsystemisdevelopingforwardpower,highperformanceandminiaturizationdirection.TherearealotofcontrolmethodsofPMSMandeachcontrolmethodhasitsowncharacteristics.Inthispaper,anewlow-costpositionsensor(themagneticencoderbasedonlooking-uptable)wasadd

8、edtothevectorcontrolsystemofPMSM,andthefeasibilityandperformanceofthesystemwasstudied.Thenwesearchedthestartingcurrentandthespeedtrackperformanceoftheve