永磁同步电机直接转矩控制技术研究.docx
永磁同步电机直接转矩控制技术研究
目录
永磁同步电机直接转矩控制技术研究（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
（一）背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
（二）国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
（三）本文研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
二、永磁同步电机基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
（一）永磁同步电机的构造及工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
（二）永磁同步电机的主要性能参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
（三）永磁同步电机的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
三、直接转矩控制技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
（一）直接转矩控制技术的定义与发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
（二）直接转矩控制技术的特点与优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
（三）直接转矩控制技术的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
四、永磁同步电机直接转矩控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
（一）转矩预测算法的研究与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
（二）电压空间矢量脉宽调制技术的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
（三）电机模型预测控制策略的探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
五、实验研究与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
（一）实验设备与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
（二）实验过程与数据采集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
（三）实验结果与对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
（四）实验中出现的问题与解决方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
（一）本文研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
（二）未来研究方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
（三）对永磁同步电机直接转矩控制技术的进一步研究建议．．．．．．34
永磁同步电机直接转矩控制技术研究（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
永磁同步电机(PMSM)简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
直接转矩控制(DTC)技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
二、永磁同步电机的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
磁场与磁链概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
PMSM的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
电磁转矩与电流之间的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
三、直接转矩控制技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
DTC系统的基本构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
转子位置的检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
电流环和转矩环的控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
四、永磁同步电机直接转矩控制的实现方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
矢量变换器在DTC中的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
电流环和转矩环的具体实现．．．．．．．．．．．