同步电机交流感应无刷励磁矢量控制的研究

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1、分类号：密级：UDC:学号：4061070丨2009南昌大学硕士研究生学位论文同步电机交流感应无刷励磁矢量控制的研究ResearchontheVectorControlofAcInductionBrushlessExcitationSystemofSynchronousMachine洪剑锋培养单位（院、系）：信息工程学院指导教师姓名、职称：黄劭刚教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：电机与电器论文答辩日期：2015年05月29日答辩委员会主席:评阅人:2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的

2、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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字R期■年/月/闩二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意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

3、人授权南昌大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保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写导师签名（手写7*^1签字日期:年月/n签字日期：alt年办月/n论文题目姓名，明夸>I学号如ll十论文级别博士□硕±瓜院/系/所专业□公开

4、□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，______年__月后公开)摘要摘要同步电机的交流变频感应无刷励磁是新近提出的一种新型的无刷励磁方式。与现有的无刷励磁相比，不仅可以将励磁机的体积大大缩小，在任何转速下都可以输出足够的励磁功率；而且可以大大提高励磁系统的动态性能，实现无转子传感器的转子电流检测。本文对这种无刷励磁系统的矢量控制的理论和技术进行了研究。在对交流感应励磁机的矢量控制原理进行的研究中，首先给出了交流感应励磁机的数学模型。然后采用新的观点梳理和进一步推导了两种磁场定向下感应电机矢量控制的方程，

5、分析了矢量控制应用于变频调速和感应励磁的区别，阐明了两种磁场定向下的矢量控制的特点。在对交流感应励磁的矢量控制方法进行的研究中，首先分析了磁链和励磁电流的观测方法，阐明了交流感应励磁机采用改进u-i法可以进行准确的磁链观测，给出了主机励磁电流观测的三种方法。然后对矢量控制的滞环控制和PI调节进行了分析，阐明了直接转矩控制可以归类于矢量控制，给出了两种磁场定向矢量控制的PI调节和电压矢量PWM控制方法。最后对三种同步电机的励磁控制进行了分析。采用MATLAB的simulink软件对交流感应无刷励磁系统进行了仿

6、真。搭建了两种矢量控制方法和电动机与发电机的仿真模型。仿真结果表明，采用矢量控制的交流感应无刷励磁系统具有良好的静、动态性能，能够完全满足同步电动机和发电机的励磁控制的要求。最后，对交流变频励磁控制器的硬件和软件进行了设计，搭建了交流感应无刷励磁系统的实验平台，完成了励磁系统的矢量控制实验。实验表明：通过励磁电流观测器可以对励磁电流进行准确的闭环控制，矢量控制具有很好的动态和稳态性能。关键词：交流变频；同步电机；矢量控制；感应励磁机；无刷励磁IAbstractABSTRACTAcvariablefreque

7、ncyinductionbrushlessexcitationofcynchronousmotoristhenewtypeofbrushlessexcitation.Comparedwiththeexistingbrushlessexcitation,theexciternotonlycanhassmallervolume,canoutputenoughexcitationpowerinanyspeed;Andcangreatlyimprovethedynamicperformanceofexcitatio

8、nsystem,therotorcurrentdetectionoftherotorsensorlessisrealized.Inthispaper,thevectorcontrolofthebrushlessexcitationsystemofthetheoryandtechnologywerestudied.Basedonthevectorcontrolprinciple,theinductionacexci