無軸承異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制的研究.pdf

1、無軸承電機(jī)是一種集旋轉(zhuǎn)和懸浮功能于一體的新型的高速電機(jī)。自從20世紀(jì)90年代提出以來,逐漸成為交流電機(jī)領(lǐng)域研究的一個(gè)新熱點(diǎn)。由于無軸承異步電機(jī)具有易于弱磁、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特點(diǎn),成為研究最早、最多的類型之一。
　　 本文介紹了無軸承異步電機(jī)的工作原理,建立了二自由度的無軸承異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和空間電壓矢量調(diào)制直接轉(zhuǎn)矩(SVM-DTC)控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,給出了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。搭建了SVM-DTC控

2、制系統(tǒng)的simulink仿真模型,根據(jù)仿真結(jié)果,分析了系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性。重點(diǎn)是采用了無速度傳感技術(shù),基于模型參考自適應(yīng)的方法進(jìn)行速度辨識(shí),給出了具體的方案并進(jìn)行仿真,驗(yàn)證該方法的可行性。在無軸承異步電機(jī)進(jìn)行原理分析的基礎(chǔ)上,可知無軸承異步電機(jī)是依靠懸浮繞組作用影響轉(zhuǎn)矩繞組氣隙磁場的分布,進(jìn)而產(chǎn)生麥克斯韋力,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子得穩(wěn)定懸浮。兩套繞組之間的相互作用,決定了無軸承異步電機(jī)是一個(gè)多變量強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),因此不僅要求其控制系統(tǒng)能夠完成復(fù)雜的

3、解耦運(yùn)算,而且要有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)運(yùn)算能力。數(shù)字控制部分是基于TMS320F2812 DSP及Xilinx公司的XC9500系列的CPLD設(shè)計(jì),包括基本的硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件部分主要的流程。硬件部分給出了主電路和部分控制電路的設(shè)計(jì)模塊,軟件部分介紹了控制系統(tǒng)主程序和中斷子程序,以及初始化和功能A／D轉(zhuǎn)換子程序的流程圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:無軸承異步電機(jī)在SVM—DTC控制系統(tǒng)下具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性,基于模型參考自適應(yīng)方法下進(jìn)行的速度辨識(shí),既能滿足實(shí)