lci驱动同步电机低速转矩脉动抑制策略研究

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1、硕士学位论文LCI驱动同步电机低速转矩脉动抑制策略研究THERESEARCHONMITIGATIONSTRATEGYOFLOW-SPEEDTORQUEPULSATIONFORALCI-FEDSYNCHRONOUSMOTOR寇佳宝哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM341学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文LCI驱动同步电机低速转矩脉动抑制策略研究硕士研究生：寇佳宝导师：高强教授申请学位：全日制工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class

2、ifiedIndex:TM341U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHERESEARCHONMITIGATIONSTRATEGYOFLOW-SPEEDTORQUEPULSATIONFORALCI-FEDSYNCHRONOUSMOTORCandidate：KouJiabaoSupervisor：Prof.GaoQiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffilia

3、tion：Dept.ofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要由于LCI(LoadCommutatedInverter)驱动的电励磁同步电机控制系统在大功率传动场合具有功率因数高、单机容量大和控制精度高等诸多优势，近年来已成为国内外的关注热点。目前国内的大功率同步电机在启动初期一般都存在着明显的低速转矩脉动现象。为了能够解决这一问题，大多数系统中会应用机械式

4、传感器来完成转子位置的实时检测。然而传统的机械式传感器会给交流传动系统带来诸多不利的影响，因此研究基于无传感器的转子位置检测方法具有重要的现实意义。本文首先分析了电励磁同步电机控制系统低速转矩脉动现象的产生原因，针对产生原因提出了可以通过完成零速及低速时期的转子位置检测来抑制低速转矩脉动现象。介绍了4Hz以下的转子位置检测方法，并对其进行了原理分析和公式推导，进而给出一种针对低速转矩脉动现象的抑制策略。针对LCI同步电机系统选取了基于励磁端高频信号注入的无传感器转子位置检测方法，并选择了适当的注入信号频率。基于该方法提出了从同步电机三相感应端电压中提取

5、转子实时位置信息的方法，并详细说明了电机三相端电压信号的处理方案。完成了信号处理的硬件设计，对于其中高频信号提取环节的带通滤波器设计给出了详细说明。针对高频信号包络线的提取问题提出了三种可行方案，通过实验结果的对比分析，选择了基于ADL5511的包络线提取方案。实现了基于TMS320F2812和MAX1308的AD采样系统和转子位置检测系统。详细说明了零速转子位置检测、低速转子位置检测以及低速转矩脉动抑制的软件算法。给出了高频信号包络线校正和转子位置校正的可行方案并进行了实验验证。基于MATLAB软件平台对转子位置检测算法进行了仿真验证，该方法效果良好

6、。在15kW的电励磁同步电机实验平台上完成了电机三相端电压的信号处理和低速启动时期的转子位置检测实验，实验达到预期效果，能够实现4Hz以下的转子位置检测。应用低速转矩脉动抑制策略实现了同步电机的低速平稳启动，低速转矩脉动现象得到了极大改善。关键词：转矩脉动；转子位置；电励磁同步电机；无传感器检测-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,LCI-fed(LoadCommutatedInverter)electricallyexcitedsynchronousmotorcontrolsystemwithhighpowe

7、rfactor,largeunitcapacityandhighcontrolaccuracybecomesahotissuebothathomeandabroad.Atpresent,obviouslow-speedtorquepulsationphenomenonexistsindomestichigh-powersynchronousmotoratthebeginningofthestart.Inordertosolvethisproblem,mechanicalsensorsareusedinmostcontrolsystemsfordetec

8、tingofrotorpositioninrealtime.However,tradition