电压暂降对伺服电机影响的建模分析

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1、窗体顶端摘要：随着现代工业的高度自动化和复杂工艺对电能质量提出了更高的要求，电压暂降对敏感性设备的安全、稳定运行造成了巨大的危害。伺服电机由于其高精度、快速响应等特点，受到电压暂降的影响尤为突出。本文对不同种类的伺服电机进行对比分析，最终选择以Id=0矢量控制下的交流永磁同步伺服电机为例，通过建立仿真模型的方法，详细介绍了电压暂降发生后伺服电机各状态变量的变化过程，并将电压暂降对伺服电机的影响分为五个阶段。在此基础上，本文分别研究了电压暂降的暂降幅值和持续时间对直流侧电压、电机转速、电磁转矩和定子电流的影响。应用电压暂降耐受曲线的概念，本文对

2、伺服电机电压暂降耐受能力进行分析。分别针对变频器跳闸电压、过电流保护和伺服电机运行转速精度要求三种临界条件进行电压暂降耐受曲线的绘制，分析其对伺服电机电压暂降耐受能力的影响。再通过调整不同的运行状态，研究伺服电机的电压暂降耐受能力与电机转速和负载转矩的关系。关键词：电压暂降；伺服电机；电压暂降耐受曲线Abstract：Withthehighlyautomateddevelopmentofmodernindustry,thecomplextechnologyhaveputforwardhigherrequirementstothepowerqu

3、ality.However,thevoltagesagwillcausegreatharmtothesafeandstableoperationofthesensitiveequipment.Withthefeatureofhighprecisionandquickresponse,theservomotorisusuallyaffectedmoreseriouslybyvoltagesag.ThispaperselectsthePMSMcontrolledbyId=0vectorcontrolmethodforthisstudy.Found

4、edsimulationmodels,thisstudygivesadetaildescriptionandanalysisonthechangeofservomotorcausedbythevoltagesag.Onthisbasis,therelationbetweenDCvoltage,motorspeed,electromagnetictorque,statorcurrentandthedimensionsofvoltagesagarestudied.Andthevoltagetolerancecurveforthesefeature

5、sarechartedbysimulationexperiments.Then,bycomparingthecurvesandreferringtotherelatedliteratures,itisfoundthatthemotorspeedisthemostimportantfactorwhichaffectsthevoltagesagtoleranceoftheservomotor.Inthelastpart,takingtherotatingspeedasthecriticalconditionanddescribingthevolt

6、agetolerancecurvewiththemaximumtolerancetimeandlowestvoltagetolerance,theinfluenceofoperatingspeed,loadtorqueandenergystoragecapacitoronvoltagesagtoleranceofservomotoraretested.Keyword:voltagesagservomotorvoltagetolerancecurve目录1绪论………………………51.1选题背景及其意义………………………51.2电压暂降及伺服电机

7、的相关介绍………………………61.2.1电压暂降的概念及………………………61.2.2伺服电机………………………81.3国内外研究现状………………………91.4论文的主要工作………………………102模型搭建………………………102.1交流永磁同步电机的数学模型………………………112.1.1三相静止坐标系下的数学模型………………………112.1.2同步旋转坐标系下的数学模型………………………132.2伺服电机系统模型的搭建………………………142.2.1控制方案的选择………………………152.3参数选择和控制参数整定………………………172.

8、3.1电机参数………………………172.3.2转速环PI调节器参数设置………………………172.3.3电流环PI调节器参数设置………………………183电压暂降对伺服