直線感應(yīng)功電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)與控制策略研究.pdf

1、直線感應(yīng)電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)化為電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的一種電力傳動(dòng)裝置。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率密度大，環(huán)境污染小，無需中間傳動(dòng)裝置等。正因如此，直線電機(jī)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如交通、軍事、航空等。獲得良好的電機(jī)性能，使其更能適應(yīng)時(shí)代的要求，已變得非常必要。
　　本論文針對(duì)所設(shè)計(jì)的傳輸用的直線感應(yīng)功電機(jī)，提出了將電機(jī)設(shè)計(jì)，電磁仿真和控制策略研究融合為一體進(jìn)行整體開發(fā)。在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模仿真時(shí)，考慮了直線感應(yīng)功電機(jī)的邊端效應(yīng)，引入補(bǔ)償參數(shù)

2、。在控制策略上提出了基于模糊控制的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　本文具體設(shè)計(jì)了一臺(tái)5kW直線感應(yīng)功電機(jī)，包括初次級(jí)具體尺寸，等效電路參數(shù)等，得出最后設(shè)計(jì)結(jié)果。并在電磁仿真軟件Maxwell2D中進(jìn)行幾何建模，對(duì)其進(jìn)行了瞬態(tài)電磁仿真和特性分析，總結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能影響的一般規(guī)律。
　　磁場(chǎng)定向控制使直線感應(yīng)電機(jī)具有類似直流電機(jī)的控制性能，易于控制。因此，本文采用SVPWM（空間矢量脈寬調(diào)制）技術(shù)，配合矢量控制，作為基本

3、的伺服控制策略。并在Matlab/Simulink中分別建立了LIM和SVPWM的仿真模型，構(gòu)成開環(huán)控制系統(tǒng)，分析其控制特性。
　　為了獲得更好的控制性能，本文將模糊控制算法引入矢量閉環(huán)控制中。由于模糊控制不依靠被控對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型，特別適合于直線感應(yīng)電機(jī)這類數(shù)學(xué)模型不易準(zhǔn)確獲取，參數(shù)也隨速度不斷變化的控制對(duì)象。最后構(gòu)成了電流內(nèi)環(huán)，速度外環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。并通過外加階躍參考信號(hào)，比較開環(huán)和矢量閉環(huán)控制下的磁鏈和推力特性，分析系