永磁無刷電機控制方法的研究.pdf

1、隨著對冰箱壓縮機高效率、低噪聲的追求，永磁無刷電機包括無刷直流電機(BLDCM)和永磁同步電機(PMSM)已廣泛應用于冰箱壓縮機控制系統(tǒng)中。 本論文研究內(nèi)容是重慶大學電氣工程學院和斯比泰電子(深圳)有限公司合作項目的一個子課題，課題主要對變頻冰箱所用無刷直流電機和永磁同步電機的控制方法進行研究。本論文從課題要求和實際應用的角度出發(fā)，研究的內(nèi)容可分為兩個部分，第一部分(第2章和第3章)是無位置傳感器無刷直流電機起動電路的研究，第二

2、部分(第4章和第5章)是用于無位置傳感器永磁同步電機的滑模觀測器的研究。 論文的第一部分從分析無刷直流電機的基本運行原理出發(fā)，在一定的假設簡化基礎上，建立了無刷直流電機的數(shù)學模型和等效電路。在Matlab/Simulink和 SimPowerSystems中建立了無刷直流電機的本體仿真模型，在仿真模型中，利用分段線性法來實現(xiàn)反電動勢檢測電路。論文分析了各種反電動勢法檢測轉(zhuǎn)子位置的無刷直流電機起動方法，針對現(xiàn)有無傳感器無刷直流電機

3、三段式起動過程中電流過大的問題，引入了電流閉環(huán)對三段式起動方法進行了改進，并在Matlab中建立了電流閉環(huán)起動電路及其系統(tǒng)的仿真模型。對電流閉環(huán)起動方法加速過程以及穩(wěn)態(tài)運行時的仿真研究表明該措施解決了三段式起動時電流較大的問題。 論文的第二部分從分析永磁同步電機在d-q軸系和α-β軸系下的數(shù)學模型出發(fā)，在Matlab/Simulink中建立了d-q軸系下的永磁同步電機本體的仿真模型。利用i<,d>=0的矢量控制策略和空間矢量脈寬

4、調(diào)制方法，在Matlab/Simulink中建立了基于滑模觀測器的永磁同步電機系統(tǒng)仿真模型。詳細分析了傳統(tǒng)滑模觀測器的結(jié)構(gòu)和卡爾曼濾波器的設計原理，針對傳統(tǒng)滑模觀測器存在的抖振和反電動勢相位延遲的問題，提出了改進的滑模觀測器結(jié)構(gòu)，并在Matlab/Simulink中對其進行了建模。通過對傳統(tǒng)和改進的滑模觀測器的對比研究，仿真結(jié)果證明了改進的滑模觀測器解決了傳統(tǒng)滑模觀測器存在的問題。在負載和轉(zhuǎn)速分別發(fā)生階躍變化的條件下，對改進的滑模觀測器