大功率交流伺服系统的研究

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1、冶金自动化研究设计院硕士研究生论文大功率交流伺服系统的研究ResearchonHighPowerACServoSystem专业名称：研究方向：指导教师i学生姓名g申请学位级别：论文提交日期：电力电子与电力传动交流伺服系统王东文陈雪松栾富刚工学硕士2014年5月原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者繇稻f卵1签字吼切，

2、够年翻厂／日学位论文版权使用授权书本人完全了解冶金自动化研究设计院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)学位论文作者签名：泵I蓍l卅导师签名：签字日期：加，彭年臼，／日签字日期：西f影年石月t／日摘要受到电力电子器件和永磁材料的限制，早期的伺服电机和驱动器，功率较小，应用场合有限。这些年，得益于半导体等新材料技术的飞速发展，大功率电力电子器件和高性能永磁材料的制造技术一直在不断进步，交流伺服系统的功率不

3、断扩大。因此，国内外同行业研究机构、学校及企业陆续开展大功率永磁同步电机及其驱动器的研究。顺应交流伺服系统新的发展趋势，本课题展开针对大功率永磁同步电机的控制研究，主要包括以下几个方面的内容：首先，在分析讨论不同坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上，基于转子磁场定向矢量控制原理，在两相旋转坐标系下分析了fd=0的控制方案，推导并给出了空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的实施方案。以冶金自动化研究设计院伺服所研制的100KW永磁同步电机为控制对象进行了控制方案的软硬件实现。其次，对100KW交流伺服系统整体热损耗及其分布做了分析计算，在此基础上，根据系统的技术

4、要求及使用条件，选择强迫风冷为系统的冷却方式设计了散热系统。基于FloTHERM的热仿真软件建模，通过仿真分析证明系统的散热设计合理有效。最后，对大功率交流伺服系统进行了一系列试验，包括温升试验、启制动试验以及频率响应试验，试验结果表明系统的各项性能指标均能够满足设计要求，系统的设计方案合理可行。关键词：大功率永磁同步电机；热损耗：散热系统；矢量控制；垒!坐型AbstractLimitedbythepowerelectronicsandpermanentmagnetmaterials，thepoweroftheinchoateservomotorsanddr

5、ivesWaSsmall，andtheapplicationfieldwasfinite．Theseyears．benefiting丘omtherapiddevelopmentofsemiconductortechnology,highpowerelectronicdevicesandmanufacturingtechnologyofhighperformancepermanentmagnetmaterialshavemadecontinuousprogress，andthepowerofACservosystemcontinuestoexpand．Ther

6、efore，researchinstitutions，universitiesandbusinessesinthesamefieldathomeandabroadcarryoutresearchonhighpowerPMSManditsdriveinsuccession．FollowingthenewtrendsofACservosystem,theissuecarriesouttheresearchonthecontrolofhighpowerPMSM．Themainworksarefollowing：Firstly,Thecontrolschemeofi

7、d2=0WaSanalyzedbasedonthetheoryofvectorcontrolorientedrotorfieldinthetwo—phaserotatingcoordinatesystem,andtheschemeofSVPWMWfiSformulatedbasedonanalyzinganddeduc堍itstheory．ThesoftwareandhardwarebasedoncontrolschemewasimplementedwithIOOKWPMSMmadebytheServoSystemResearchandDesignInsti

8、tuteofARIM．Secondly,theaut