永磁同步电机直流母线能量互馈试验系统设计和实现

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1、永磁同步电机直流母线能量互馈试验系统设计与实现*邱忠才1魏振兴2肖建1葛艳华1(1.西南交通大学电气工程学院，四川成都610031；2.西南交通大学峨眉校区，四川乐山614202)摘要：设计了基于增量式光电编码器，采用id等于0矢量控制双逆变器双永磁同步电机直流母线能量互馈牵引试验系统。讨论了整个系统的组成和运行原理，给出了硬件设计与软件控制流程。实验结果证明该系统具有良好的静、动态性能和比较理想的控制效果，可以为永磁同步电机控制研究提供研究平台。关键词：矢量控制；永磁同步电机；能量互馈中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1001-1390（2014）00-0000-00Th

2、eDesignandImplementationoftheDCBusReciprocalPower-fedTestingSystemforthePermanentMagnetSynchronousMotorQIUZhong-cai1WEIZhen-xing2XIAOJian1GEYan-hua1(1.CollegeofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China；.2.EmeiCampus,SouthwestJiaotongUniversity,Em,Leshan614202,Sichuan,

3、China；)Abstract：ADCbusreciprocalpower-fedexperimentaltestingsystembasedontheincrementalphotoelectricencoderwasdesignedinthispaper,id=0vectorcontrolisdesigned,whichincludesincludedadouble“Iinverter-PMSM”andadoublepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)oneincrementalencoder.withidbeing0vectorcontrol

4、.Theconstructionandworkingprincipleofthissystemarewerediscussed,，andthenthehardwarestructuredesignofthesystemandthetechnologicalprocessofsoftwarecontrolisintroducedwereproposedinthispaper.andthesoftoftheexperimentalsystemisdeveloped.Theexperimentalresultsindicateverifiedthatthisexperimentsystemh

5、ashadexcellentdynamicandstaticperformancesandhighidealcontroleffects,，whichcancouldprovideaverygoodresearchplatformforbeusedinresearchthestudyofthePMSMcontrolofthepermanentmagnetsynchronousmotor.Keywords:vectorcontrol,permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM),reciprocalpower-fed0引言*基金项目：西南交通大学峨眉校区科学

6、研究基金(10301X10096007)；中央高校专项资金资助项目(SWJTU12BR015)永磁同步电动机（PMSM）具有高转矩密度、转动惯量小、高功率因数、高效率、体积小和运行可靠等优点，近年在电力牵引、数控加工等众多场合得到广泛应用。我国是永磁材料储备大国，并且近些年永磁材料特别是钕铁硼永磁的热稳定性和耐腐蚀性的改善、电力电子器件的进一步发展、电机控制技术的逐步成熟，使永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用[1-5]。通常的试验台负载试验的方案是能量消耗性，由研究对象永磁同步电机作为电动机，同轴拖动一台他励直流发电机，通过调节直流发电机的励磁电流或者负载电

7、阻的大小完成负载转矩的调节[6]。这种方案原理简单，但是对控制对象不容易提供恒转矩负载，并且电阻负载消耗能量大，不符合节能减排的理念。另一种方案是交流电网互馈型，电动机拖动发电机，发电机发出的电能回馈交流电网，为了避免对交流电网的污染，所以需要对其进行并网技术研究，相对来说较为复杂，并且增加的三相四象限脉冲整流器成本也较高[7]。本试验系统采用直流环节互馈型，两台永磁同步电机公用直流母线[8]，相比第二种方案可以少一个整流器，成本低能耗小。1系