永磁同步電機伺服系統(tǒng)減小轉矩脈動的新方法研究.pdf

1、永磁同步電機作為執(zhí)行機構，具有結構簡單、重量輕、體積小、效率高并且在恒定功率運行時調速范圍寬等優(yōu)點，近年來在交流伺服系統(tǒng)領域中得到了廣泛地運用。起初，永磁同步電機的轉子永磁體材料的去磁效應較為明顯，使得電機的過負荷能力比較差，從而引起電機耐用度降低，后來一些科研人員研發(fā)出了很多高性能高耐性的永磁材料，并且對這些新型材料進行改進和提高，使得現(xiàn)有的永磁同步電機的性能得到突飛猛進的攀升，不僅于此，永磁同步電機還在調速范圍寬、精度控制高等領域中

2、運用得越來越頻繁和普及。所以，研究永磁同步電動機對于人類生活生產(chǎn)、科研推進有著非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
　　永磁同步電動機的轉矩脈動產(chǎn)生的原因主要可以分成兩種：一種為電機本體設計和氣隙磁場畸變引起的齒槽脈動，另一種為逆變器非線性特性等引起的諧波轉矩。這兩種因素造成永磁同步電機寄生轉矩脈動的存在，使得其在高精度場合的應用受到了限制。同時，轉矩的脈動還導致了轉速的脈動。因此，深入研究抑制永磁同步電機伺服系統(tǒng)轉矩脈動已成為國內(nèi)外學

3、者研究的主要方向。
　　本文介紹了永磁同步電機的基本結構及運行原理，然后導出了它的基本數(shù)學模型，另外根據(jù)電機的不同特點和差異，介紹了幾種用得比較多的矢量控制方法，拓寬對矢量控制的理解。之后簡要地講到了永磁同步電機系統(tǒng)的調制技術，介紹了PMSM矢量控制系統(tǒng)的系統(tǒng)調制方式。通過建立一系列的理論基礎之后，然后詳細地通過數(shù)學量化、建立數(shù)學模型，研究了永磁同步電機產(chǎn)生電磁轉矩脈動的原因，提出了一種簡潔有效的諧波抑制策略，運用Euler-Fo

4、urier算式快速完整地導出三相電機電流中的高次諧波分量，導入電壓換算模塊計算得到諧波電壓分量，將諧波電壓分量反饋到電機伺服系統(tǒng)的三相電機電壓中，然后經(jīng)過SVPWM和三相整流逆變器的作用，使處理過后的饋量與電機運行時電機定子電流中諧波分量相抵消，有效抑制了電機中產(chǎn)生的高次諧波電流，提高了電機電流的光滑度，降低了電機的電磁轉矩脈動。
　　本文以永磁同步電機空間矢量控制作為基礎，在 MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭建仿真模型，設