直線感應功電機的電磁設計與控制策略研究.pdf

1、直線感應電機是一種將電能直接轉化為電機直線運動機械能的一種電力傳動裝置。它結構簡單，功率密度大，環(huán)境污染小，無需中間傳動裝置等。正因如此，直線電機在很多領域得到了廣泛的應用，如交通、軍事、航空等。獲得良好的電機性能，使其更能適應時代的要求，已變得非常必要。
　　本論文針對所設計的傳輸用的直線感應功電機，提出了將電機設計，電磁仿真和控制策略研究融合為一體進行整體開發(fā)。在進行數學建模仿真時，考慮了直線感應功電機的邊端效應，引入補償參數

2、。在控制策略上提出了基于模糊控制的轉子磁場定向矢量閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　本文具體設計了一臺5kW直線感應功電機，包括初次級具體尺寸，等效電路參數等，得出最后設計結果。并在電磁仿真軟件Maxwell2D中進行幾何建模，對其進行了瞬態(tài)電磁仿真和特性分析，總結結構參數對電機性能影響的一般規(guī)律。
　　磁場定向控制使直線感應電機具有類似直流電機的控制性能，易于控制。因此，本文采用SVPWM（空間矢量脈寬調制）技術，配合矢量控制，作為基本

3、的伺服控制策略。并在Matlab/Simulink中分別建立了LIM和SVPWM的仿真模型，構成開環(huán)控制系統(tǒng)，分析其控制特性。
　　為了獲得更好的控制性能，本文將模糊控制算法引入矢量閉環(huán)控制中。由于模糊控制不依靠被控對象精確的數學模型，特別適合于直線感應電機這類數學模型不易準確獲取，參數也隨速度不斷變化的控制對象。最后構成了電流內環(huán)，速度外環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。并通過外加階躍參考信號，比較開環(huán)和矢量閉環(huán)控制下的磁鏈和推力特性，分析系