基于永磁同步电机的矿用电机车驱动系统研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安該工夂「‘一‘论文题目：基于永磁同步电机的矿用电机车驱动系统研究作者姓名：薄英强专业名称电气工程导师姓名欧阳名三教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级：公开安徽理工大学硕士学位论文基于永磁同步电机的矿用电机车驱动系统研究作者姓名：薄英强专业名称：电气工程研究方向：申力传动控制术导师姓名：欧阳名三教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：韩学民论文答辩日期：年月曰安徽理工大学研宄生处年月日DissertationinElectricalEngineer

2、ingResearchofMine-usedElectricVehiclesDriveSystemsBasedonPSMSsCandidate:BoYingqiangSupervisor:OuYangMingsanCollegeofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以

3、标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为莸得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：薄義强日期：化年月日学位论文版权使用授权书水学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大

4、学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段倮存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：薄義强签字日期：夕年月日摘要摘要矿用电机车煤矿井下运输中扮演重要角色。随着电力电子技术的不断发展，以及先进控制理论的应用，矿用电机车驱动控制系统由原有的直流电机或异步电机驱动，逐渐被永磁同步电机所取代。永磁同步电机（与直流电机和异步电动机相比，具有效率高，功率密度大，输出转矩高，功率因数高等优势，已在工业生产中得到广泛应用。因此，釆

5、用永磁同步电机可以有效地提高矿用电机车的运输性能。本文根据矿用电机车驱动系统的设计需求，提出基于磁场定向策略的电机控制系统。此外，本文还提出一种无位置速度传感器控制理论，以进一步提高系统性能。本文首先分析了永磁同步电机的三相数学模型和坐标变换理论。在此基础上，得出永磁同步电机的轴系数学模型。然后对磁场定向控制原理展开论述，找到最合适的方法提高驱动系统的性能和效率。根据对永磁同步电机的轴系数学模型的进一步研宄，提出一种新的数学模型，并定义，即扩展电动势。在扩展电动势中，不仅包含转子位置信息，还包含

6、在定子电感。因此，只需通过对的分析，便可■以得到转子位置信息和转子转速。由此实现了对永磁同步电机的无位置传感器控制。在理论分析的基础之上，应用仿真软件，对上诉控制策略进行仿真验证，以确定理论的正确性。最后，通过合理的软硬件设计，完成对矿用电机车驱动系统的研宄。综上所述，本文将磁场定向控制策略和无位置传感器控制方法应用于矿用电机车驱动系统中。实现了减小系统复杂程度，获得高动态性能和稳定转速。图表参关键词：永磁同步电机；磁场定向控制；扩展电动势；干扰观测器；无位置控制分类号：AbstractAbst

7、ractMine-usedelectricvehiclesanimportantconveyanceinminesproduction.Withthedevelopmentofelectronictechnologyandcontroltheory,thefieldofmine-usedelectricvehiclesdrivecontrolsystemwasgraduallydrivenbyDCmotororAsynchronousMotorintoPMSMs.Permanent-magnet

8、synchronousmachines(PMSMs)arewidelyusedinindustrialapplicationsowingtotheirdistinctiveadvantages,suchashighefficiency，，，，，，安徽理工大学硕士学位论文：；目录目录摘要目職课题研宄背景与意义矿用电机车驱动控制系统发展现状永磁同步电机控制系统概述本文的主要工作和内容永磁同步电机控制系统同步电机数学模型同步电机基本数学模型坐标变换同步电机坐标系的数学模型永磁同步电机数学模型及特性永磁