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永磁同步电机矢量控制仿真

作者:湖南中资混合搅拌机电科技有限公司时间:2022-06-22174 次浏览

信息摘要:矢量控制亦称磁场定向控制(FOC),其基本思路是:通过坐标变换实现模拟直流电机的控制方法来对永磁同步电机进行控制,其实现步骤如下:1.根据磁势和功率不变的原则通过正交变换,将三相静止坐标变换成二相静止坐标,也就是Clark变换,将三相的电流先转变到静止坐标系,再通过旋转变换将二相静止坐标变成二相旋转···

矢量控制亦称磁场定向控制(FOC),其基本思路是:通过坐标变换实现模拟直流电机的控制方法来对永磁同步电机进行控制,其实现步骤如下:

1.根据磁势和功率不变的原则通过正交变换,将三相静止坐标变换成二相静止坐标,也就是Clark变换,将三相的电流先转变到静止坐标系,再通过旋转变换将二相静止坐标变成二相旋转坐标,也就是Park变换,Park变换中定子电流矢量被分解成按转子磁场定向的2个直流分量id、iq(其中id为励磁电流分量,iq为转矩电流分量)。

2.通过控制器对其速度电流环进行控制,控制id就相当于控制磁通,而控制iq就相当于控制转矩。Iq调节参考量是由速度控制器给出,经过电流环调节后得出其d,q轴上的电压分量即ud和uq。.

3.控制量ud和uq通过Park逆变换。

4.根据SVPWM空间矢量合成方法实现矢量控制量输出,达到矢量控制的目的。

4-1.Clark变换。Clark变换是3相交流电机矢量控制(FOC)控制的一个重要变换,在保证旋转磁场不变的约束条件下,把电参数从A、B、C三相静止坐标系变换到Alpha、Betal两相静止坐标系。也可以进行Clark反变换。

4-2.Park变换。Park变换3相交流电机矢量控制(FOC)控制的一个重要变换,把电参数从Alpha、Betal两相静止坐标系变换到d、q两相旋转坐标系,核心思路是把两相静止坐标系上的变量变换到两相旋转坐标系上的常量,也可以进行Park反变换。

通过对永磁同步电机降阶等效抽取的结果是基于有限元计算得到的,在控制系统联合仿真过程中只需通过查表的方法就能快速得到电机的性能,既保证了精度又保证了速度。在控制系统联合仿真过程中具有重要的意义。同时将电机模型与控制系统进行系统性联合仿真将有助于提高仿真准确度,为进一步优化永磁同步电机本体及控制器策略提供了重要的参考意义。



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