大功率永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究.pdf

1、大功率永磁同步電機(jī)是大型艦船電力推進(jìn)、高速機(jī)車牽引和磁懸浮列車的主要執(zhí)行元件,隨著稀土永磁材料、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展與進(jìn)步,基于大功率永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)成為了交流電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向,由于其優(yōu)越性,大功率永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)獲得了廣泛的研究與應(yīng)用。
　　本文首先分析了永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous,簡稱PMSM)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的

2、永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上介紹了永磁同步電機(jī)矢量控制的原理,并最終選擇了id=0的控制方法,同時(shí)設(shè)計(jì)出了實(shí)際交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制原理框圖,然后對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理計(jì)算法進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　硬件實(shí)現(xiàn)部分,搭建了以瑞薩公司的H8/3687單片機(jī)為控制核心的,驅(qū)動(dòng)電路采用以Agilent光耦HCPL-316J驅(qū)動(dòng)三菱IGBT模塊CM150DY-24A的矢量控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)。文中詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路和控制電

3、路的設(shè)計(jì),包括整流電路、濾波電路、逆變電路、電流/電壓和速度/位置檢測(cè)電路、隔離電路等;其中的電流檢測(cè)采用了可拆卸且精度高的霍爾電流傳感器,使得系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性得到了提升,實(shí)現(xiàn)了高性能的閉環(huán)控制。而電壓檢測(cè)采用了經(jīng)典的電阻分壓法來檢測(cè);并對(duì)電路中各主要元器件的參數(shù)選擇做出了詳細(xì)的分析計(jì)算。
　　軟件部分,本設(shè)計(jì)采用軟件中斷調(diào)用作為控制功能的實(shí)現(xiàn)方式,矢量控制的算法在 PWM中斷模塊中實(shí)現(xiàn),給出了系統(tǒng)主程序、中斷、A