船舶永磁同步電機(jī)全速度范圍無位置傳感器控制研究.pdf

1、隨著船舶大功率交流調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)步與電力電子技術(shù)的發(fā)展，以及人類環(huán)境保護(hù)意識的提高，電力推進(jìn)船舶在進(jìn)入二十一世紀(jì)后得到了快速的發(fā)展，本文以船舶永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制為研究課題，對全速度范圍無位置傳感器控制技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文首先分析了永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)并建立了不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并對其控制策略與無位置傳感器控制技術(shù)進(jìn)行了研究，探討了不同控制算法的優(yōu)缺點。其次針對反電動勢積分法在實際應(yīng)用中受到電流采樣及逆變器非線性的影響

2、導(dǎo)致積分漂移的問題，提出了一種帶補(bǔ)償?shù)牡屯V波器替代積分結(jié)構(gòu)的改進(jìn)反電動勢積分算法，有效地解決了積分漂移問題。針對反電動勢積分法在零低速無法使用的問題，采用I/F控制算法實現(xiàn)零低速無位置傳感器控制，并對轉(zhuǎn)子預(yù)定位算法進(jìn)行了研究，提高了I/F控制在啟動時的帶載能力。接下來分析了反電動勢積分法與I/F控制算法的切換問題，利用電機(jī)轉(zhuǎn)矩功角自平衡特性設(shè)計了一種穩(wěn)定的過渡方法。借助Matlab/Simulink對全速度范圍無位置傳感器控制進(jìn)行了仿

3、真建模，驗證了算法的有效性。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了電機(jī)電阻及電感參數(shù)的變化原因以及對無位置傳感器控制算法的影響，并研究了電機(jī)參數(shù)靜態(tài)測量方法以及模型參考自適應(yīng)法的參數(shù)在線辨識算法，進(jìn)一步提升了無位置傳感器控制的精度。
　　最后搭建了一套船舶永磁同步電機(jī)全速度范圍無位置傳感器控制系統(tǒng)，設(shè)計了實驗平臺，并通過暫態(tài)電路法對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行了測量，進(jìn)行了電機(jī)開環(huán)啟動，融合過渡以及中高速無位置傳感器控制動靜態(tài)性能測試，實現(xiàn)了船舶永磁同步電機(jī)全速度