基于鎖相環(huán)模型的永磁同步電動(dòng)機(jī)無速度傳感器研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中,一般需要在轉(zhuǎn)子軸上安裝機(jī)械式傳感器,測(cè)量電機(jī)的速度和位置.這些傳感器經(jīng)常是編碼器或測(cè)速發(fā)電機(jī).機(jī)械傳感器提供了電機(jī)所需要的轉(zhuǎn)子位置信號(hào),但給調(diào)速系統(tǒng)帶來了一些問題:(1)機(jī)械傳感順增加了電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,加大了電機(jī)空間尺寸和體積.(2)受機(jī)械傳感順的使用條件如溫度、濕度和振動(dòng)的影響,調(diào)速系統(tǒng)不能廣泛應(yīng)用.(3)機(jī)械傳感器及其輔助電路增加調(diào)速系統(tǒng)成本.為了克服使用機(jī)械傳感器給調(diào)速系統(tǒng)帶來的缺陷,無速度傳感器

2、交流調(diào)速系統(tǒng)的研制成為一種發(fā)展趨勢(shì),無機(jī)械傳感器交流調(diào)速系統(tǒng)是指利用電機(jī)繞組中有關(guān)的電信號(hào),通過信息辨識(shí)技術(shù)得出轉(zhuǎn)子的位置和速度,取代機(jī)械傳感器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制.論文具體包括以下幾部分工作:1、在研究國內(nèi)外當(dāng)前各種無位置傳感器方法與理論的基礎(chǔ)上,通過分析電機(jī)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn),確定了由鎖相環(huán)的數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)同步電機(jī)轉(zhuǎn)子信息實(shí)時(shí)檢測(cè)的技術(shù)方案.該方案的立足點(diǎn)在于任一時(shí)刻電機(jī)的電壓和電流信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置有一一對(duì)應(yīng)的相關(guān)信息,通過檢測(cè)電機(jī)的電流和

3、電壓信號(hào),基于鎖相環(huán)原理,將該信號(hào)辨識(shí)出來.2、利用MATLAB中的Simulink模塊的仿真功能對(duì)該課題進(jìn)行了仿真研究,仿真過程采用的是電機(jī)控制系統(tǒng)中經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)控制,電流環(huán)采用滯環(huán)控制方式,速度環(huán)采用的是PI調(diào)節(jié)控制.通過鎖相環(huán)模型推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子的位置作為閉環(huán)控制信號(hào),根據(jù)閉環(huán)的動(dòng)態(tài)以及穩(wěn)態(tài)過程檢測(cè)模型是否正確.仿真結(jié)果證明了該方法用于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子信號(hào)檢測(cè)的可行性,同時(shí),仿真的結(jié)果也提供了一些具體參數(shù)相應(yīng)的參考范圍.3