内置式永磁同步电机控制系统研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchontheInteriorPermanentMagnetSynchronousMotorControlSystemCandidate:CaiJunMajor:Electricmachinery&apparatusSupervisor:Assoc.Prof.WanShanmingHuazhongUniver

2、sityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规

3、定，即：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电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本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保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着工业自动化技术的需求，交流伺服驱动技术有了长足的发展。近年来，永磁材料、半导体产业、微处理

4、器芯片和电力电子元器件都有了革命性的技术进步。永磁电机在业界显示出其竞争优势。其中内置式永磁同步电机具有功率密度高，低噪声，高可靠，低日常维护等优点。因此本文主要研究内置式永磁同步电机的控制系统。本文首先对永磁电机本体及其控制系统进行了概述，介绍了内置式永磁同步电机的性能优势，并对永磁电机控制策略进行了分类比较。然后对三相静止ABC坐标系、两相静止坐标系αβ0、旋转dq0坐标系变换进行了描述。利用上述基本知识推导内置式永磁同步电机在旋转dq0坐标系下的数学方程，建立内置式永磁同步电机数学模型。系统

5、分析空间电压脉冲宽度调制(SVPWM)技术，对过调制技术进行了详细分析。对内置式永磁同步电机的控制策略进行了总结，推导内置式永磁同步电机MTPA控制公式，分析MTPA曲线的渐进线。分析电机参数对电机弱磁控制性能的影响，分析电机交直轴电感参数对永磁电机弱磁控制的影响。对内置式永磁同步电机电流环、速度环的PI整定进行分析，推导基于频域的PI计算方法，提出了一种新的弱磁控制技术，实现电机15000rpm的高转速运行。介绍系统软硬件设计和PC上位机程序设计，对实验结果进行分析。构建整个实验平台，通过实验验

6、证了提出的控制策略的可行性。良好实现了内置式永磁同步电机高转速驱动。关键词：内置式永磁同步电机最大转矩电流比空间电压脉冲调制过调制技术弱磁控制PI整定I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedemandforindustrialautomationtechnology,ACservodrivetechnologyhasmadegreatprogress.Inrecentyears,magneticmaterials,semiconductor,electroniccomponent

7、sandpowermicroprocessorchiphasrevolutionarytechnologicaladvances.Permanentmagnetmotorintheindustryhasdemonstrateditscompetitiveadvantage.Theinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorhasmuchadvantage,e.g.highpowerdensity,lownoise,highreliability,lowmainte

8、nanceandsoon.Thisarticleresearchestheinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorcontrolsystem.Inthisthesis,thereisanoverviewaboutthebodyofthepermanentmagnetmotorandcontrolsystem.Theinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorperformanceadvantagesandthe