simulink仿真实验报告
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simulink仿真实验报告
根据永磁同步电机的应用场合不同,可将转子永磁磁链的位置定在不同的坐标轴上,在不同的坐标轴下,有几种用得比较多的磁场定向控制方式:气隙磁链的定向控制,定子磁链的定向控制,转子磁链的定向控制,阻尼磁链的定向控制。而对于某些运动控制系统,若是以永磁同步电机为执行机构,那么此系统主要采用转子磁链定向控制方式,该方式非常适用于一些小容量调速系统。
永磁同步电机的矢量控制主要方法有:
1、id=0控制
id=0时,从电机端口看,相当于一台他励直流电动机,定子中只有交轴分量,且定子磁动势空间矢量与永磁体空间正交,值等于90度,电动机转矩中只有永磁转矩分量,其值为:
控制时的时间向量如右图所示,反电动势向量与定子电流向量相同。对表面凸出式转子磁路结构电机来说,此时单位电流可获得最大转矩。或者说,在产生所需求的转矩情况下,只需要较小的定子电流,从而使铜耗下降,效率提高,这也是表面凸出式转子磁路结构的永磁电机通常采用的id=0的控制原因,目前,很多无刷直流电机,伺服
电机普遍采用此方案控制电机。
2、最大转矩电流比控制(MPTA)
最大转矩电流比控制也称单位电流输出最大转矩控制,它是凸极永磁同步电机用的较多的一种控制策略,而对于隐极电机来说,最大转矩电流比控制就是id=0控制。
根据电机理论得知,对于凸极转子来说,只有在电压极限圆与电流极限圆共同包含的区域,电机才可以工作,转速越高,电压极限圆越小,即随着转速升高,电压极限圆是一簇以A4为心的椭圆。
电动机最大转矩电流比轨迹为一二次曲线,代表随着转速变化,DQ 轴电流值得选择只有在此曲线上选择时,才可以得到单位电流下的最大转矩。在OA1段上,电动机可以以该轨迹上的各点做恒转矩运行,且通过A1点的电压极限圆所对应的转速即为在该转矩下的转折速度,同时,A1点对应于输出转矩最大时的转折速度。
3、弱磁控制
永磁电机弱磁控制思想来自对他励直流电动机的调磁控制。当他励直
流电动机端电压达到极限电压时,为使电动机能恒功率运行于更高转速时,应减低电动机的励磁电流,以保证电压的平衡,永磁电机的励磁磁动势因由永磁体产生而无法调节,只能通过调节定子电流,即增加定子直轴去磁分量来维持高速运行时电压的平衡,达到弱磁扩速的目的。