基于SVPWM無刷雙饋電機矢量控制系統(tǒng)場路耦合有限元的仿真研究.pdf

1、無刷雙饋電機具有結(jié)構(gòu)簡單、功率因數(shù)可控、變頻器容量小、運行可靠性高、制造成本低等一系列優(yōu)點，在大功率、高電壓、高扭矩、低轉(zhuǎn)速的調(diào)速系統(tǒng)以及變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　目前，無刷雙饋電機變速驅(qū)動系統(tǒng)作為國內(nèi)外研究的熱點，正處在模擬仿真和樣機試制階段?，F(xiàn)階段的仿真多數(shù)是針對無刷雙饋電機或者控制系統(tǒng)的單獨仿真，鮮有文章涉及無刷雙饋電機及其控制系統(tǒng)的高性能聯(lián)合仿真;試驗樣機及配套系統(tǒng)雖已問世，但是其結(jié)構(gòu)優(yōu)化、參數(shù)調(diào)試等工作依

2、然需要高精度仿真的支持。所以，無刷雙饋電機及其控制系統(tǒng)亟需一種高性能仿真方法為其提供技術(shù)參考。因為無刷雙饋電機定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電磁關(guān)系復雜，傳統(tǒng)的交流電機性能分析方法并不能準確的對無刷雙饋電機進行模擬仿真;又因?qū)I(yè)的電磁仿真軟件只能針對電機電磁場進行仿真，不能考慮電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)供電和矢量控制等復雜外電路對電機運行性能的影響，這使得無刷雙饋電機及其控制系統(tǒng)仿真困難重重。針對此問題，本文采用場路耦合聯(lián)合仿真的方式，對轉(zhuǎn)差

3、型矢量控制SVPWM供電的無刷雙饋電機變速驅(qū)動系統(tǒng)進行了仿真，獲得了高精度的仿真結(jié)果。本文所做具體工作如下:
　　首先，研究無刷雙饋電機的工作原理、運行方式，SVPWM供電方式和轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)方法，為建立SVPWM供電的轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)打下理論基礎(chǔ)。
　　其次，在前人對無刷雙饋電機數(shù)學模型研究的基礎(chǔ)上，推導無刷雙饋電機動態(tài)數(shù)學模型方程，并在MATLAB/Simulink軟件中搭建基于動態(tài)數(shù)學模型的電機模型，

4、并利用該模型，建成整個驅(qū)動系統(tǒng)的Simulink仿真模型。
　　然后，建立由SVPWM供電轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的變速驅(qū)動系統(tǒng)Simulink模型，實現(xiàn)無刷雙饋電機異步啟動、轉(zhuǎn)速快速跟蹤、功率因數(shù)可控等功能，獲得相關(guān)控制器的具體參數(shù)，為實現(xiàn)聯(lián)合仿真做好準備。
　　最后，在Maxwell電磁仿真軟件中建立無刷雙饋電機的有限元仿真模型，在Simplorer仿真軟件中建立了SVPWM供電的轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)，并將兩個仿真軟件進行實時數(shù)據(jù)