三相永磁同步电机(PMSM)是目前被广泛应用的一种电机,电机本体也是一个强耦合、复杂的非线性系统,matlab电力模块库中已经包含了各种电机本体模型,但是为了能够更好地设计先进的PMSM控制算法,了解电机中各个量的关系,有必要建立一个数学模型。同时,在仿真中,有时候可能会存在有些工况下要求电机具备变参数功能,如果能够自己搭建一个数学模型,这样就可以根据需求更改相关的参数,使用上更加灵活。
目前,根据永磁体转子上的位置不同,三相 PMSM的转子结构可以分为表贴式和内置式两种结构,对于表贴式转子结构而言,由于其具有结构简单、制造成本低和转动惯量小等优点,在恒功率运行范围不宽的三相PMSM和永磁无刷直流电机中得到广泛应用。表贴式转子结构中的永磁磁极易于实现最优设计,能使电机的气隙磁密波形趋于正弦波分布,进而提高电机的运行性能。内置式转子结构可以充分利用转子磁路不对称所产生的磁阻转矩,提高电机的功率密度,使得电机的动态性能较表贴式转子结构有所改善,制造工艺也较简单,但漏磁系数和制造成本都较表贴式转子结构大。
根据坐标系的不同,常见的永磁同步电机电机数学模型可分为基于abc三相自然坐标系下的模型,基于α—β静止坐标系模型以及基于d—q旋转坐标系模型。abc坐标不需要坐标变换,但方程相对复杂,变量较多,耦合度较高计算较为复杂,abc坐标系转换到α—β坐标系统后,模型参数仍存在随时间变化的问题,这些参数的变化使得控制系统设计变得复杂,因此,为了便于后期的设计,通常选择同步旋转坐标系d—q坐标系下的数学模型进行电机模型的建模。
永磁同步电机的数学模型一般可以用如下四个方程进行描述,分别是定子电压方程、定子磁链方程、电磁转矩方程,以及机械运动方程。各方程公式如下:
参照matlab自带模块库模型,可将模型进行简单封装,得到基于负载转矩(TL)输入的模型和基于电机电角速度(w,rad/s)输入的模型,其中ud,uq为电机接入点三相电压经dq变换后的信号。由于基于电角速度输入的模型省去了机械运动方程部分,相比基于负载转矩的模型简单,运行时更容易稳定。
仿线)为验证本文所搭建的模型的正确性,搭建电路结构及参数完全相同的简单电路模型,并给定完全相同的负载转矩,进行测试。
(2)为进一步验证本文所搭建的电机本体模型,搭建电路结构及参数完全相同的基于FOC控制的永磁同步电机调速控制仿真模型,并给定完全相同的负载转矩及转速指令,进行测试。
通过上述仿真结果可以看出,在相同电路拓扑及输入给定的情况下,搭建的永磁同步电机数学模型仿真结果波形与matlab自带的电机模型仿真结果几乎完全重合,验证了模型的正确性。
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控制芯片IRMCK203及其应用摘要:IRMCK203是IR公司最新推出的一款高性能无传感器永磁同步电机单片控制IC。它采用纯硬件电路来执行永磁同步电机的转子磁场定向控制算法,因而具有良好的动态性能,同时也具有高度灵活的可配置性能。文中介绍了IRMCK203芯片的结构特点,给出了基于IRMCK203的无传感器永磁同步电机的控制系统设计方法。 关键词:永磁同步电机 无传感器 转子磁场定向控制 IRMCK203 1 引言 永磁同步电机具有体积小、结构简单、重量轻、损耗小、效率高以及控制性能好等诸多优点,近年来在国防工业、农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。 控制永磁同步电机最常用的最转子磁场定向控制算法,在该算法中,除了要进行多次的坐标变换与反变换外,还要进
仿真的用户星天线 引言 伴随着我国中继卫星系统的建立和发展,跟踪与数据中继成为当前航天工程中的一个研究热点,其中一个重要的研究课题是用户星天线对中继星的精确指向跟踪。由于中继卫星系统对天线°,因此卫星在高精度姿态控制的基础上,还需要增加天线跟踪对天线进行单独控制,才能满足中继卫星系统中星载天线的跟踪指向要求。 星间天线的相互跟踪可以使用程序跟踪方式和自动跟踪方式,由于中继卫星与低轨航天器间传输数据速率高,天线波束宽度窄(Ka频段)只靠程控跟踪实现星间Ka频段天线的相互跟踪,天线指向损失较大,进而对星间链路性能影响较大,所以星间天线常使用自动跟踪模式实现相互跟踪,星间天线的相互自动跟踪主要是由自动角
永磁同步电机是一种高效、低噪音的电机,具有广泛的应用领域,如电动车、风力发电、工业自动化等。对于安装永磁同步电机来说,需要遵循一定的步骤,下面我们就来详细介绍如何安装永磁同步电机的步骤和注意事项。 一、安装前准备 检查永磁同步电机的配套设备:如机座、机座底螺栓、齿轮箱等。 检查永磁同步电机的机械和电气连接件,确保所有配件和连接器都符合规范要求。 检查永磁同步电机及其配套设备的运输,是否存在损坏或变形等问题。 二、安装永磁同步电机及其配套设备 安装机座:将机座放在安装基础上,通过机座底螺栓固定。确保机座的安装平整并在同一水平面上。 安装齿轮箱:将齿轮箱安装在机座上,并通过齿轮箱和机座的配合螺栓和销钉等固定。 安装永磁同步电机:将
出于对环境保护的考虑,预计更新的法规会不断颁布出来,以要求开发更加节能高效的家用电器,例如洗衣机或空调。迄今为止,只有少数几家供应商推出的专有解决方案,提供了尖端的电机控制技术,可支持能效更高、噪声更低的电器。不过,现在有了崭新的变化——得益于新一代数字信号(DSC),以高成本效益方式实现高级电机控制算法已成为现实。 以要求通过改变电机速度来快速响应洗涤和漂洗过程的洗衣机为例。为了让洗衣机能够完成这一任务,设计人员需采用高级电机控制算法。在众多可用的高级电机控制技术中,场定向控制(FOC)技术脱颖而出,它可帮助人们设计节能安静的洗衣机。假设读者已具有FOC算法的应用知识,本文从采用DSC实现基于FOC的无传感器PMSM控
控制 /
在SIMULINK中,示波器常用来作为输出工具,将模型的运行结果展现在人们面前。它把信号按照时间的顺序在二维坐标轴上显示出来。示波器的横坐标表示时间轴,纵坐标表示信号的强度。仿真过程中我们可以按照需要改变坐标轴的设置。 1、右击显示界面,点选AXESPROPERTIES弹出的设置菜单 该菜单主要用来设置Y轴的数值范围和标题。 2、点击PARAMETERS图表,进入的参数设置菜单 GENERAL下的设置如下: TImerange(时间显示范围):单位是秒,它决定了示波器时窗(即X轴)的宽度。信号的频率越高,所要的时窗越短。当设置为auto时,时间轴的显示范围就等于整个仿真段。 Sampling(采样方式):当选取
示波器参数设置_matlab中对示波器进行设置 /
引言 机床是装备制造业的母机,也是装备制造业的引擎。我国“十一五”发展规划明确规定:国产数控机床国内市场占有率要达到60%,高端产品与国际先进水平的差距缩小到5年以内。 作为数控机床的重要功能部件, 永磁同步电机 伺服驱动装置是数控机床向高速度、高精度、高效率迈进的关键基础技术之一。随着新的微处理器、电力电子技术和传感器技术在伺服驱动装置的应用,伺服驱动器的性能获得极大的提高。如日本的安川公司利用新的微处理器,以及通过扩充新的控制算法,速度频率响应提高到了1.6kHz,具有自动测定机械特性,设置所需要的伺服增益功能,实现了“在线自动调整功能”;发那科公司的新一代驱动器则采用了1600万/转的高分辨率的编码器,高精度
1. 引言 变频空调以其节能、室内温度更稳定、噪音低、舒适度更高的特点得到快速的发展,成为今后空调发展趋势已成业界共识。 变频空调一般是指空调压缩机及其风扇的变频控制,多采用永磁同步电机矢量控制的方案。目前空调风机大多还是采用单相交流电机的定频风机,这种单相交流风机接入单相交流电源就可工作,具有结构简单、可靠的优点,但是也有不能进行无极调速和风机效率比较低等缺点。为了进一步提高变频空调性能,当前已有空调厂家开始对空调风机也进行变频控制,真正实现空调的全变频控制。 永磁同步电机(PMSM),功率密度高体积小,结构简单,采用矢量控制(FOC),具有动态响应快,效率高、噪音低及安全可靠的特点,很适合应用在空调风机中,实现空调风
矢量控制方案在变频空调风机中的运用 /
在电路仿真中的应用 target=_blank
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的传感磁场定向控制 target=_blank
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MPS的Raghu Nathadi写的这篇文章很不错,进行摘录。●HPC的电源设计自动驾驶和高性能计算(HPC)化转型在逐渐升温,车企和一级供应 ...
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