電力電子變流器控制系統(tǒng) 課件 3同步電機(jī)控制系統(tǒng)

鄭常寶電力電子變流器控制系統(tǒng)第2頁(yè)3同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)3.1永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型同步電動(dòng)機(jī)的定子與異步電動(dòng)機(jī)的相同，一般為三相繞組。按勵(lì)磁方式，同步電動(dòng)機(jī)分為可控勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)?？煽貏?lì)磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有獨(dú)立的直流勵(lì)磁繞組，改變直流勵(lì)磁電流改變磁場(chǎng)。永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子用永磁材料制作，無(wú)需勵(lì)磁。正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)和梯形波永磁同步電動(dòng)機(jī)。永磁同步電動(dòng)機(jī)（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）。梯形波永磁同步電動(dòng)機(jī)定子輸入方波電流，氣隙磁場(chǎng)呈梯形波分布，用其構(gòu)成的自控變頻同步電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)作無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（BrushlessDCMotor,BLDM）。第3頁(yè)3.1永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型隱極電動(dòng)機(jī)Ld=Lq，凸極電動(dòng)機(jī)Ld≠Lq。第4頁(yè)3.1永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型第5頁(yè)3.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)第6頁(yè)3.2永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)第7頁(yè)3.2.2轉(zhuǎn)折速度以上控制方式反電動(dòng)勢(shì)正比例與磁通和轉(zhuǎn)速。高于轉(zhuǎn)折速度時(shí)增加速度，若磁通不變，反電動(dòng)勢(shì)也隨之增加，受定子電壓的限制，不允許反電動(dòng)勢(shì)增加，可以減弱磁通使反電動(dòng)勢(shì)不變。轉(zhuǎn)折速度以上，通過(guò)削弱氣隙磁通提升速度的方法稱(chēng)為“弱磁”。永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)恒定，可以利用定子電流的直軸分量減弱磁通，使定子電流直軸分量isd產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁體磁場(chǎng)的方向相反，起到削弱電機(jī)磁場(chǎng)的作用，控制定子電流直軸分量isd的大小控制弱磁程度。弱磁I區(qū)：電機(jī)定子電壓、電流取最大值第8頁(yè)弱磁II區(qū)：電機(jī)電壓達(dá)到逆變器的輸出電壓極限，為了提高同步機(jī)輸出更高轉(zhuǎn)矩的要求，即利用有限電壓輸出盡可能大的轉(zhuǎn)矩，可采用最大電磁轉(zhuǎn)矩電壓比控制(MaxiumTorquePerVoltage,MTPV)。根據(jù)拉格朗日極值定理，引入輔助函數(shù)3.3無(wú)