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时间:2019-05-21
《用于永磁同步电机( PMSM)的 磁场定向控制( FOC)的设计实践》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、C17L16MCB用于永磁同步电机(PMSM)的磁场定向控制(FOC)的设计实践©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片1课程目标当你走出课堂你将学会:阅读和分析永磁同步电机(PMSM)的数据手册计算三相开关驱动的关键运行参数评估导致项目计划风险的因素获得更好的视角提高你的信心等级©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片2课程安排磁场定向控制(FOC)复习规划项目风险工作点分析测试和诊断技巧©2016MicrochipTechnolog
2、yIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片3磁场定向控制(FOC)(复习)Image:excerptfromCartaMarina,OlausMagnus,1539FromtheJamesFordBellLibrary,UniversityofMinnesota,Minneapolis,MinnesotaReprintedwithpermission©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片4磁场定向控制(FOC)复习设定:3相IM或PMSM目标:在高带宽范围内控制瞬间转矩磁通量极对数电流轴矢量(3维)
3、(2维参考坐标系)(2维参考坐标系)零转矩:磁通和电流对齐最大转矩:磁通和电流成90度©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片5磁场定向控制(FOC)复习设定:电流矢量?!3-相IM或者PMSM3相定子有3组绕组,相互间隔120度电流矢量I是由虚拟线圈产生的磁场分量(B和B)的线性组αβ合量磁通矢量:磁场耦合到虚拟线圈中Clarke变换:实际绕组↔虚拟线圈©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片6磁场定向控制(FOC)复习设定:参考坐标系3-相I
4、M或者PMSM静止坐标系αβ磁通和电流矢量都在旋转旋转坐标系dqPMSM和IM:d轴与转子磁场对齐(磁场定向参考坐标系)IM:d轴与转子位置相同(与转子磁场的关系取决于滑差率)磁场定向坐标系普遍用于:我们可以使用直流量来控制稳定的转矩输出(PI调节器控制到零稳态误差)©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片7磁场定向控制(FOC)复习设定:转矩控制3相IM或者PMSM感应电机:Q轴磁通量=0(通过选择参考坐标系)控制d轴转子磁通(使用转子磁通量方程)控制q轴电流永磁同步电机:标贴式PMSM:L
5、=L,控制I→0,I转矩qddq内嵌式PMSM(L>L):qd控制方法类似,不过可以通过I<0来增加磁阻转矩d©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片8磁场定向控制(FOC)复习设定:定子电压方程3相IM或者PMSM有趣的感应交叉耦合形式两个一阶系统只使用PI调节器!输入:I和Idq相到中心点输出:V和Vdq电压模型PMSM适用:©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片9磁场定向控制(FOC)复习设定:机械方程3-相IM或者PMSM粘滞阻尼
6、库伦摩擦负载转矩注意:ω=同步电气转速r(r=“转子”)ω=ω(PMSM)reω=(1-s)ω(IM)re©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片10磁场定向控制(FOC)复习角度观测器(SMO)电流观测器Hardware滑模观测器IsVsPMSM-+KI*s+Sign(I*s–Is)d*R*1*-KiivezssssdtLLz*被观测电量©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片11磁场定向控制(FOC)复习角度观测器(SMO)diRs
7、1iue0dtLssL电机电气微分方程:定子侧电气方程diRsi1ue0dtLLss^^diRs1iuezdtLLdd滑模开关量滑模观测方程:^diR^1快速siuezdtLddL切换^ii^ii©2016MicrochipTechnologyIncorporated版权所有C17L16MCB幻灯片12磁场定向控制(FOC)复
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