【《永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真设计案例》2000字】.docx
永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真设计案例综述
永磁同步电动机直接转矩控制系统的仿真设计主要是通过分析永磁同步电动机的数学模型和永磁同步电动机直接转矩的基本原理。基于模块化结构的思想,根据永磁同步电机直接转矩系统框图的要求,建立了系统中的各个模块,最后将各个模块连接起来,建立了永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真模型,仿真模型如下图所示接,从而搭建成永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真模型,其仿真模型如下图所示。
1000
1000
PI
Fux
磁链置坏
β电流
fu)
-T
PWM冲产生
磁链隔值计真
Corfiruoua
Froml
powerpui
ldg
转矩估算
n
Faio3*
地宝计算
Te
Tm
Dc
的轴电流
c
UBipe
电疆辆定
ldq
Ns
温上二
巡变器控制信号
区间判新
磁健飘迹
实际牧道
磁锥给定
m
螺特矩
Frae
labe
Toque
业
Fabeit
Moue
A里
c
A
B
n
图3-7永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真模型
1.1永磁同步电机直接转矩控制系统各部分仿真模型分析逆变器:
图3-8为逆变器模块
图3-8为逆变器模块永磁同步电机直接转矩控制系统中的逆变器模块,该模块是simulink系统中自带的模块,该模块左侧接直流电源,右侧g端接电压脉冲,a,b,c端是此模块电压输出端也作为永磁同步电机三相电压输入端。g端在每次控制过程中一次输入六个电平,对应于六个开关管。
永磁同步电机测量模块:
Udq
Udq
Goto8
ksogeVLaVP
lala_beta
heta
Idq
2RdozS1
电流
Scpe
Soopet
theta
特子电为度
omapefcfopa
Auctemagpafotq
Gotc2
转道
n
Goto4
tbP
labe
Goto1
wmnareatia
ramenti_c(AP
Uab
Gotcb
suebgeV_d(VP
TeTi(n
极对
抽电流
Scope2
theta
2Rto2S2
id
p
d
图3-9永磁同步电机测量模块
上图为永磁同步电机测量模块,该模块输入为永磁同步电机模块输出端m (永磁同步电机模块在simulink中固定存在,这里不进行叙述),由于simulink可以对大部分测量量进行自动测量,因此对于测量极为方便,该测量模块可以
测出永磁同步电机在α-β坐标系下的电压,电流,这样极大简化了对定子磁链
及其永磁同步电机电磁转矩的求解难度,还能求出永磁同步电机的定子三相绕组的电流,电机转速转速及其转子电角度,这些值也会用到其他模块作为输入量,因此简化了系统设计难度。
转矩和磁链给定:
图3-10转矩和磁链给定模块
永磁同步电机直接转矩控制系统由于采用闭环结构,所以需要对对转速和定子磁链进行比较然后根据其误差再进一步进行决策,转矩和磁链给定模块则作为该系统初始阶段,该系统对转速初始设定为1000r/min,通过比例积分环节输出电磁转矩,定子磁链则给定为0.4Wb。
转矩及其磁链滞环比较器:
上文已经对滞环比较器基础理论部分进行了详细的叙述,其在simulink仿真中模块如下图所示
转矩置环
磁链置环
图3-11转矩和磁链滞环比较器模块
开关表选择模块:
上文已经对永磁同步电机直接转矩控制系统的空间电压矢量选择及其最优开关表进行了详细的理论铺垫,在simulink仿真中该模块如下图所示。
m
m
1
Ad
L
Cuat
alam
2
bor
al
2
bor
Cy
2Gain
Constart
T①arque②FLx
O
图3-12开关表模块
该模块输入电磁转矩,永磁同步电机定子磁链幅值大小及其定子磁链所在的位置,由三个变量的变化,通过开关表的——对应,输出最优的空间电压矢量即脉冲信号,使其对逆变器进一步控