无轴承异步电机及其无速度传感器运行控制毕业论文设计

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1、万方数据分类号UDCTM346621．3密级公开编号10299s1207021@江蒜大擎硕士学位论文无轴承异步电机及其无速度传感器运行控制ABearinglessInductionMotorandItsSpeedSensorlessControl申请学位级别亟±学科(专业)论文提交日期2Q15生5且论文答辩日期2Q!§生鱼目学位授予单位和日期江菱盍堂2Q!三生鱼旦答辩委员会主席评阅人万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外

2、，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。黎竣名日签q者月作，扫文年论f雠心剿劢万方数据学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位

3、论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密∥。学位论文作者签名：提泵指导教师签名：籼勃久／仞降6月1(7日b瞬㈣7日万方数据江苏大学硕士学位论文摘要无轴承异步电机兼具磁轴承和传统异步电机的所有优点，是一种集驱动与悬浮功能为一体的新型磁悬浮电机。因其结构简单、气隙均匀、成本低，且具有无摩擦、无磨损、无需润滑、能实现高速、超高速运行等优点，在高速机床电主轴

4、、飞轮储能、航空航天、高压密封泵、高速离心机等领域具有广阔的应用前景。然而，无轴承异步电机在运行过程中采用传统机械式速度传感器对转速进行测量，增加了控制系统成本及转子转动惯量，影响系统静、动态性能，尤其在高速、超高速运行时，转速测量存在较大的困难，影响了电机的高性能运行与控制。因此将无速度传感器技术引入无轴承异步电机控制中具有重要的现实意义。本文在国家自然科学基金项目(61104016、51475214)资助下，重点研究了无轴承异步电机的无速度传感器控制技术。首先，在分析无轴承异步电机运行机理的基础上，利用麦克

5、斯韦张力法推导出无轴承异步电机的数学模型，并根据其径向力和旋转部分数学模型以及电机运动方程构建了基于转子磁场定向的无轴承异步电机矢量控制模型，为无轴承异步电机无速度传感器矢量控制奠定基础。其次，为了解决无轴承异步电机中由于机械式传感器安装所带来的电机轴向体积和成本增大等问题，构建了基于扩展卡尔曼滤波器法和基于带转子电阻识别的电压模型算法的无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统。前者的侧重点在于提高系统的抗干扰性，而后者在于验证转子电阻的变化对转速的影响不可忽略。Mathb／Simulink仿真研究表明：基于扩展

6、卡尔曼滤波器法的无速度传感器控制策略有效减小了因噪声干扰和负载变化对转速辨识带来的影响，实现了无轴承异步电机在无速度传感器形式下的稳定悬浮运行；而基于带转子电阻识别的电压模型算法的无速度传感器控制策略能够在保证无轴承异步电机良好运行的同时，还能对转子电阻进行准确在线检测，从而减小因转子电阻变化对转速带来的影响。最后，本文在利用扩展卡尔曼滤波器法识别电机转速的基础上，搭建了以TMS320F2812DSP为核心的无轴承异步电机无速度传感器数字控制系统实验平台，并进行了悬浮实验研究。通过分析实验波形可知，所建立的数字

7、控制系统具备良好的动、静态性能。万方数据无轴承异步电机及其无速度传感器运行控制关键词：无轴承异步电机，无速度传感器，扩展卡尔曼滤波器，转子电阻，数字控制系统木本课题得到国家自然科学基金项目(61104016、51475214)资助。II万方数据江苏大学硕士学位论文ABSTRACTAbearinglessinductionmotorcombinestheadvantagesofbothmagneticbearingandtraditionalinductionmotor．It'sanewtypeofmagneti

8、csuspensionmotorofferingbothdrivingandsuspensionfunction．Becauseofitsadvantagesincludingsimplestructure,uniformairgap,lowcost，nofriction，nowerr,noneedoflubrication，abilitytorealizehighspeedandul