同步電機交流感應(yīng)無刷勵磁矢量控制的研究.pdf

1、同步電機的交流變頻感應(yīng)無刷勵磁是新近提出的一種新型的無刷勵磁方式。與現(xiàn)有的無刷勵磁相比，不僅可以將勵磁機的體積大大縮小，在任何轉(zhuǎn)速下都可以輸出足夠的勵磁功率；而且可以大大提高勵磁系統(tǒng)的動態(tài)性能，實現(xiàn)無轉(zhuǎn)子傳感器的轉(zhuǎn)子電流檢測。本文對這種無刷勵磁系統(tǒng)的矢量控制的理論和技術(shù)進行了研究。
　　在對交流感應(yīng)勵磁機的矢量控制原理進行的研究中，首先給出了交流感應(yīng)勵磁機的數(shù)學(xué)模型。然后采用新的觀點梳理和進一步推導(dǎo)了兩種磁場定向下感應(yīng)電機矢量控制

2、的方程，分析了矢量控制應(yīng)用于變頻調(diào)速和感應(yīng)勵磁的區(qū)別，闡明了兩種磁場定向下的矢量控制的特點。
　　在對交流感應(yīng)勵磁的矢量控制方法進行的研究中，首先分析了磁鏈和勵磁電流的觀測方法，闡明了交流感應(yīng)勵磁機采用改進u-i法可以進行準確的磁鏈觀測，給出了主機勵磁電流觀測的三種方法。然后對矢量控制的滯環(huán)控制和PI調(diào)節(jié)進行了分析，闡明了直接轉(zhuǎn)矩控制可以歸類于矢量控制，給出了兩種磁場定向矢量控制的PI調(diào)節(jié)和電壓矢量PWM控制方法。最后對三種同步電

3、機的勵磁控制進行了分析。
　　采用MATLAB的simulink軟件對交流感應(yīng)無刷勵磁系統(tǒng)進行了仿真。搭建了兩種矢量控制方法和電動機與發(fā)電機的仿真模型。仿真結(jié)果表明，采用矢量控制的交流感應(yīng)無刷勵磁系統(tǒng)具有良好的靜、動態(tài)性能，能夠完全滿足同步電動機和發(fā)電機的勵磁控制的要求。
　　最后，對交流變頻勵磁控制器的硬件和軟件進行了設(shè)計，搭建了交流感應(yīng)無刷勵磁系統(tǒng)的實驗平臺，完成了勵磁系統(tǒng)的矢量控制實驗。實驗表明：通過勵磁電流觀測器可以