PMSM實驗變頻電源無速度傳感器矢量控制的應用研究.pdf

1、近些年,風力發(fā)電行業(yè)得到了很大的發(fā)展。而永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)以體積小、重量輕、慣性小、轉(zhuǎn)矩大、維護方便等優(yōu)點在風力發(fā)電行業(yè)得到越來越多的使用。在PMSM出廠之前都要經(jīng)過嚴格的出廠實驗。由于以往的機組實驗系統(tǒng)占地面積大,節(jié)能效果差,并且在被試機為大容量電機時容量受到限制,所以交流變頻實驗電源系統(tǒng)以成為很好的一種選擇;同時由于傳統(tǒng)的采用恒壓頻比控制方式無法獲得理想的轉(zhuǎn)

2、速、轉(zhuǎn)矩等動態(tài)控制性能,因此采用恒壓頻比控制的實驗電源也受到了新的挑戰(zhàn),大有被矢量控制取代的趨勢;另外由于速度編碼器故有的一些問題,尤其是現(xiàn)階段大部分MW級PMSM在機體結構上沒有預留安裝速度編碼器的位置,PMSM變頻實驗電源系統(tǒng)在實現(xiàn)矢量控制的基礎上提出了新的要求,即實驗無速度傳感器矢量控制。因此無速度傳感器技術和矢量控制技術成為了電機實驗電源控制系統(tǒng)的兩項關鍵技術。本課題以市場需求為導向,市場項目為依托,公司現(xiàn)有產(chǎn)品設備為基礎開展P

3、MSM無速度傳感器矢量控制工程化應用研究。
　　首先,系統(tǒng)地研讀了PMSM矢量控制相關知識,包括坐標變換原理及方法,三種磁場定向方法及各自的特點,PMSM數(shù)學模型,及多種控制策略特點,各種解耦方法等等各方面的專業(yè)知識,為理解交流同步電機矢量控制打下了堅實的理論基礎,并在MATLAB中進行了PMSM帶速度傳感器矢量控制仿真研究。
　　其次,在PMSM矢量控制的基礎上實現(xiàn)速度估計,這也是本文的研究重點。從電機實驗電源的客戶技術協(xié)

4、議及現(xiàn)場實驗情況可以得知,變頻實驗電源系統(tǒng)對電機低速性能要求不是很高。所以本研究將重點放在PMSM中高速度區(qū)及穩(wěn)態(tài)時的轉(zhuǎn)速估計上。通過查閱大量文獻資料,本文采用模型參考自適應方法,分別選擇基于電流模型和基于反電動勢模型進行速度估計研究,并分別進行了MATLAB仿真研究。經(jīng)過仿真結果的對比分析,選擇采用基于反電動勢模型的模型參考自適應速度估計方法用于工程化實踐。
　　最后,研究結果在某實驗站PMSM對拖實驗中進行了驗證性實驗,實驗結