三相永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统研究

作     者：巩洪峰 

作者单位：大连海事大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱景伟

授予年度：2015年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：无位置传感器 滑模观测器 永磁容错电机 矢量控制 

摘      要：近年来,随着现代电力电子技术、现代控制理论以及永磁材料的飞速发展,永磁容错电机以其高效性,高可靠性等许多优点,在电气传动系统中的应用受到越来越大的关注。为了增加系统的可靠性以及降低成本,永磁容错电机的无位置传感器控制技术成为电机控制技术的研究热点。无位置传感器永磁容错电机控制系统具有结构简单、运行效率高、体积小以及可以用于一些特殊场合的特点。因此,研究基于无位置传感器的永磁容错电机矢量控制技术,具有较大的学术价值和广阔的应用前景。本文在阅读了大量国内外文献的基础上首先介绍了永磁容错电机的结构和特点,建立了三相永磁容错电机在不同坐标系下的数学模型。分析了滑模变结构基本原理,结合永磁容错电机的数学模型研究了基于滑膜观测器的转子位置和转速估计算法。为了解决滑膜观测器抖振问题,对滑膜观测器进行了改进,提高了滑膜观测器对转子位置和转速的估算精度。通过分析三相永磁容错电机的空间电压矢量分布,设计了基于SVPWM控制技术的三相永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统。针对永磁容错电机的特点,提出了绕组开路短路故障情况下的三相永磁容错电机容错控制策略,并设计了绕组故障时的三相永磁容错电机矢量控制系统。最后,根据设计的三相永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统,搭建了系统仿真模型,并对无故障和绕组开路短路故障情况下的三相永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统进行了仿真。仿真结果验证了本文所提出的三相永磁容错电机无位置传感器矢量控制系统的有效性。