svpwm永磁同步电机的设计

基于空间矢量PWM的永磁同步电机控制系统设计论文研究的主要内容绪论永磁同步电机电压空间矢量脉宽调制的研究SVPWM控制技术仿真模型仿真结果第一章绪论研究意义：永磁同步电动机的常用的调试方法有两种：直接转矩控制和空间矢量控制。本文研究的是空间矢量控制。空间矢量SVPWM的永磁同步电机的控制系统越来越受人们的关注，成为人们研究热点而且前景会越来越明显。第二章永磁同步电机永磁同步电机的特点：永磁同步电机(Permanent-MagnetSynchronousMachines,PMSM)具有体积小、重量轻；功率密度高、效率和功率因素高(功率因素等于1或接近于1)等明显的特点。第三章电压空间矢量脉宽调制的研究SVPWM的基本原理：电流经整流后变为直流再经过逆变电路输出PWM波进行控制，三相逆变电路如图所示。电压空间矢量SVPWM原理根据空间矢量的定义，可以得到8个夹角互为60°的基本矢量，V0和V7为零矢量，其他6个矢量为工作矢量。8个基本矢量的分布如图所示。123456aI1102V0103V0114V0000V1117V0015V1016V151VTT252VTT1001VeRV六个扇区的PWM波形为了使电压波形对称，把每种状态的作用时间都一分为二，而且不同开关状态的顺序必须遵守的原则是：每次切换开关状态时，只切换一个功率开关器件，以满足最小开关损耗。在不同扇区内的切换点可根据下表赋值六个扇区的波形图第四章SVPWM控制技术仿真模型根据SVPWM算法，SVPWM模块的建立主要分为五个环节来建立:判断扇区变量X、Y、Z计算模块确定基本电压矢量作用时间模型的实现矢量切换点模型的实现最后转换成六个脉冲的SVPWM的输出模块的实现永磁同步电机矢量控制系统结构框图SVPWM各个仿真模块模型电压空间矢量扇区的判断是符号函数，如果x0,=1；如果x0,=0。QrefDrefQrefDrefQrefuubuubub30sin60sin30sin60sin210)()(2)(4012bsignbsignbsignP)(xsign变量X、Y、Z计算模块dcsdcsdcsUTUUZUTUUYUTUX2/)33(2/)33(/3根据上式建立模型基于电压空间矢量作用时间的确定dDrefQrefdDrefQrefdQrefUTuuZUTuuYUTuX000)2323()2323(3仿真模型如下图电压空间矢量切换点的计算2/2/4/)(21210tTTtTTttTTbcaba仿真模型如下图SVPWM的输出模块输出为六个脉冲SVPWM的仿真模型在设计了基于SVPWM策略的永磁同步电机控制系统框图的基础上，用MATLAB/SIMULINK所提供的丰富模块功能搭建了整个系统的仿真框图永磁同步电机整个系统的仿真框图第五章仿真结果第一种仿真条件转速n=1000r/min,转矩T的时间为0.1s.运行时间为0.1s。仿真结果如下：转速n的图形转矩T的图形三相电流图形第二种情况下的仿真转速n不变，转矩为0.1Nm，运行时间为0.2s，阶跃时间起在2-4s之间。仿真结果如下：转速n的图形转矩T的图形三相电流的图形第三种情况下的仿真改变了转速，让转速在500-1000r/min之间产生阶跃，转矩不变，还是0.1Nm，这次的运行时间为0.1s。仿真结果如下：转速n的图形转矩T的图形三相电流的图形第四种情况下的仿真转速如同第三种情况不变，转矩阶跃时间为0.2s，运行时间为0.4s，阶跃时间起在2-4s之间。仿真结果如下：转速n的图形转矩T的图形三相电流的图形总结本文深入研究永磁同步电动机的矢量控制理论，采用SVPWM控制技术，在此基础上建立了PMSM数学模型，构建了采用速度和电流双闭环的矢量控制策略。利用MATLAB/Simulink仿真软件对系统进行了仿真，仿真结果可以看出空间矢量控制系统具有稳定性。论文感言这篇论文的写作以及系统开发的过程，也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然，我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不足之处,有待改进。请各位评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学到更多。致谢感谢我的导师的亲切关怀和悉心指导！感谢在座的各位答辩老师，你们辛苦了！向电气的全体老师表示由衷的谢意!感谢他们四年来的辛勤栽培，他们的谆谆教诲使我终身受益！