基于高频注入方式的永磁同步电机Sensorless控制开题报告
2020-04-13 11:46:22
1. 研究目的与意义(文献综述)
1831年barlow发明的全球第一台电机是利用天然磁铁矿石材料产生励磁磁场的永磁电机,然而天然磁铁磁能密度低,不久被电励磁电机取代。近年来随着钕铁硼、铝镍钴、铁氧体和稀土永磁体等永磁材料耐腐性、蚀热稳定性等性能的 改善的不断提高以及成本的不断降低,高性能电力半导体开关组成的逆变控制技 术为代表的电力电子技术的成熟,另外大规模集成电路和计算机技术的飞速发展,以及全球环保意识的不断增强、大家倡导节能等使得稀土永磁材料发展迅速,于是对永磁同步电机pmsm(permanent magnetic synchronous motor )的研究越来越 受到人们的重视,赢得了广泛的发展空间。
另外,我国稀土矿的储藏量达到世界总储藏量的85%左右,作为盛产永磁材料的“稀土王国”,我们对稀土永磁材料的掌握以及稀土永磁电机的科学研宄水平有着得天独厚的优势,为我国pmsm的研宄达到了国际前列奠定了坚实地基础.因此pmsm在我国有着相当美好的应用前景不断研究和发展并推广应用各种 pmsm,这将对有我国的现代化建设具有十分关键的作用。
1.永磁同步电机的特点:
2. 研究的基本内容与方案
永磁同步电动机定子与普通同步电机相同,转子是利用永磁体代替电励磁绕组产生转子磁通,由于其在气隙中产生的磁通密度波形形状,正弦波永磁同步电动机(称永磁同步电动机,缩写为pmsm)。根据永磁体在电机转子上安装位置的不同,pmsm可分为面贴式、嵌入式和 内置式3种结构,其中前两种结构统称为表面式转子磁路结构,对于利用稀土材料做永磁体的pmsm因为其材料的相对回复磁导率非常接近于 1.
面贴式转子结构的电枢绕组勿轴的磁路对称目.与转子的位置无关,即有d轴电感和q轴电感相同,在电磁性能上属于隐极型转子结构;嵌入式转子结构中铁磁材料的存在使得相邻的两个永磁磁极之间产生很大的磁导率,因而转子磁路不 对称,在电磁性能上属于凸极型转子结构;内置式转子结构的永磁体位于转子内部,在电磁性能上属于凸极率更高的凸极转子结构
因此针对不同的电机控制和运行性能要求,可选择这些不同的转子结构方案而运用于各种场合,其中面贴式转子结构主要在bldcm和恒功率运行范围不宽的pmsm中应用较多,该结便于优化设计永磁磁极、改善电机气隙密度波形,提高电机甚至整个系统性能;嵌入式转子结构较面贴式结构而言动态性能更好、功率密度更高,主要用于某些调速pmsm;内置式转子结构可以使得功率密度和电 机过载能力都较大提高,适用于动态性能更高的pmsm。
3. 研究计划与安排
2018年2月26日 – 2018年3月10日文献搜集及翻译
2018年3月11日 – 2018年4月10日永磁数学模型,矢量控制及高频注入方法的学习 2018年4月11日 – 2018年5月8日 simulink模型的搭建调试
2018年5月9日 – 2018年5月20日结果分析总结撰写毕业论文
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 刘毅,贺益康,秦峰.基于转子凸极跟踪的无位置传感器永磁同步电机 矢量控制研究.中国电机工程学报,2005,25(7): 121-126.
[2] 秦峰,贺益康,刘毅.两种高频信号注入法的无传感器运行研究.中国电 机工程学报,2005, 25(5): 116-121.
[3] 缪学进,李永东,肖曦.高频信号注入无速度传感器永磁同步电机控制系 统.电气传动,2007, 37(3): 11-14,25.
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