PMSM實驗變頻電源無速度傳感器矢量控制的應(yīng)用研究.pdf

1、近些年,風(fēng)力發(fā)電行業(yè)得到了很大的發(fā)展。而永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)以體積小、重量輕、慣性小、轉(zhuǎn)矩大、維護(hù)方便等優(yōu)點在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)得到越來越多的使用。在PMSM出廠之前都要經(jīng)過嚴(yán)格的出廠實驗。由于以往的機組實驗系統(tǒng)占地面積大,節(jié)能效果差,并且在被試機為大容量電機時容量受到限制,所以交流變頻實驗電源系統(tǒng)以成為很好的一種選擇;同時由于傳統(tǒng)的采用恒壓頻比控制方式無法獲得理想的轉(zhuǎn)

2、速、轉(zhuǎn)矩等動態(tài)控制性能,因此采用恒壓頻比控制的實驗電源也受到了新的挑戰(zhàn),大有被矢量控制取代的趨勢;另外由于速度編碼器故有的一些問題,尤其是現(xiàn)階段大部分MW級PMSM在機體結(jié)構(gòu)上沒有預(yù)留安裝速度編碼器的位置,PMSM變頻實驗電源系統(tǒng)在實現(xiàn)矢量控制的基礎(chǔ)上提出了新的要求,即實驗無速度傳感器矢量控制。因此無速度傳感器技術(shù)和矢量控制技術(shù)成為了電機實驗電源控制系統(tǒng)的兩項關(guān)鍵技術(shù)。本課題以市場需求為導(dǎo)向,市場項目為依托,公司現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)備為基礎(chǔ)開展P

3、MSM無速度傳感器矢量控制工程化應(yīng)用研究。
　　首先,系統(tǒng)地研讀了PMSM矢量控制相關(guān)知識,包括坐標(biāo)變換原理及方法,三種磁場定向方法及各自的特點,PMSM數(shù)學(xué)模型,及多種控制策略特點,各種解耦方法等等各方面的專業(yè)知識,為理解交流同步電機矢量控制打下了堅實的理論基礎(chǔ),并在MATLAB中進(jìn)行了PMSM帶速度傳感器矢量控制仿真研究。
　　其次,在PMSM矢量控制的基礎(chǔ)上實現(xiàn)速度估計,這也是本文的研究重點。從電機實驗電源的客戶技術(shù)協(xié)

4、議及現(xiàn)場實驗情況可以得知,變頻實驗電源系統(tǒng)對電機低速性能要求不是很高。所以本研究將重點放在PMSM中高速度區(qū)及穩(wěn)態(tài)時的轉(zhuǎn)速估計上。通過查閱大量文獻(xiàn)資料,本文采用模型參考自適應(yīng)方法,分別選擇基于電流模型和基于反電動勢模型進(jìn)行速度估計研究,并分別進(jìn)行了MATLAB仿真研究。經(jīng)過仿真結(jié)果的對比分析,選擇采用基于反電動勢模型的模型參考自適應(yīng)速度估計方法用于工程化實踐。
　　最后,研究結(jié)果在某實驗站PMSM對拖實驗中進(jìn)行了驗證性實驗,實驗結(jié)