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永磁同步电机控制原理是什么?

发布时间:2022-09-17 08:51:59 来源:od官网下载 作者:od最新版APP

详细内容:

  

  初始角是指安装在定子端的旋转变压器与定子端电枢绕组U相之间的夹角,范围为0~360度。初始角用来确定转子与定子之间的相对角度,然后该角度作为空间矢量计算的一个参量。

  矢量指的就是定子绕组通电后产生的且既有方向又有大小的磁势,该磁势与转子永磁铁所产生的磁势相互作用,使电机转子产生旋转运动。

  定子星形布置的三相绕组,通过空间坐标转换,将定子三相静止坐标系变换至定子两相静止坐标系,再从定子两相静止坐标系变换至转子两相旋转坐标系。该旋转坐标系与转子相对静止。

  矢量控制从本质上讲,就是对定子电流在转子旋转坐标系(d轴、q轴坐标系)中的两个分量的控制。电机的电磁转矩的大小取决于d轴和q轴的电流分量,对于给定的输出转矩,可以有多个不同的d轴和q轴电流的控制组合,不同的组合将影响系统的效率、功率因数、电机端电压以及转矩的输出能力。

  为了在电机内建立机电能量转换所必需要的气隙磁场,一般有两种方式,一种是在电机绕组内通以电流来产生磁场,这种电励磁的电机需要专门的绕组和相应的装置,且需要不断供给能力以保持电流流动;另一种由永磁铁来产生磁场,不需要外加能量就能在周围空间建立磁场,简化电机结构,节省能量。

  同步:转子的转速和定子通三相交流电后气隙内产生的旋转磁场的转速大小相等、方向相同

  旋转磁场转速、同步转速n,转子转速n0,f三相交流电的电流频率,p极对数(转子极对数与定子磁场极对数相等,转子旋转一周,反电势输出正弦波电流的个数即等于极对数)

  旋转方向取决于定子绕组中的电流相序,即旋转磁场转动的方向是由电流超前的一相转向电流滞后的一相绕组。控制电流为三相正弦电流。

  转子为固定磁场,定子绕组通电后产生旋转的磁场,定子磁场与转子磁场之间的相互作用力使电机转子产生旋转运动。

  ψf ——永磁铁磁链(可由ψf =e0/ωr求取,e0为空载反电动势,其值为每相绕组反电动势有效值的根号3倍)

  B——粘滞系数(阻尼系数,对于大多数PMSM而言,转子上不存在阻尼绕组)

  直轴、交轴——主磁场为直轴,由电枢反应产生的,与主磁场垂直的磁场为交轴磁场。直轴为主磁极的轴线度电角度的位置。

  θ——转子的位置信号,即转子磁极轴线(d轴)与U相定子绕组轴线的夹角(电角度),且有θ=∫ωdt +θ0(θ0为转子初始位置电角度)

  矢量控制:对电机定子电流矢量的幅值和相位的控制,电机的转矩取决于定子电流的空间矢量is,而is的大小和相位又取决于id和iq,也就是控制id和iq就可以控制电机转矩。