宽调速范围1.82KW永磁同步电机控制系统研制

【摘要】电机控制系统是现代机械系统中关键的执行部件，其性能的优劣很大程度上决定了系统的性能，新一代高性能的电机控制系统大都采用永磁同步电机(PMSM)全数字控制系统。永磁同步电机既有超强的低速性能，也可以通过弱磁实现高速控制系统，它的体积小、运作效率和性能功率因数都不错，目前绝大部分高性能的电机控制系统都使用永磁同步电机驱动系统。随着高性能永磁材料价格的逐步下降和永磁电机研究开发经验的逐步成熟，目前高功能化、大功率和微型化已是永磁电机的主流研究方向，在社会生活中应用越来越广泛。论文研发永磁同步电机及其全数字电机控制系统,应用于无轴传动印刷机，研究内容如下：(1)高性能交流永磁电动机的设计。在分析交流永磁电机数学模型的基础上进行了电动机的电磁设计，主要包括电磁参数的选择、主要尺寸的确定、电磁材料及绝缘材料的确定等。进行了1.82KW永磁电动机的机械设计。通过样机测试和性能指标的分析，所设计的1.82KW永磁电动机具有调速范围宽、功率密度大和体积小的特点。(2)交流永磁电机变频调速系统设计。变频调速技术是实现电机控制系统高性能运行的关键技术，论文重点对永磁电机双闭环调速方法进行研究，研制基于TMS320F2812芯片的交流永磁电机的变频调速装置，完成了驱动电路和控制电路的设计，实现了高性能交流永磁电机与变频驱动器的系列配套和推广应用；对逆变器的SVPWM调制方法进行了分析；分别实现了控制系统的硬件和软件设计。通过对控制器技术指标和参数的分析，本控制系统达到了设计要求和性能指标。(3)完成了高性能交流永磁电机控制系统的实验测试。永磁同步电机性能测试系统包括永磁电机、驱动器、编码器、触摸屏和电源，对1.82KW永磁同步电机进行了空载和负载两种情况下的实验测试，测试结果表明所设计的永磁同步电机及其控制系统在空载和负载情况下具有很宽的调速范围，动态响应性良好。
【作者】陈卉丽；
【导师】欧阳红林；李爱武；
【作者基本信息】湖南大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】永磁同步电机；控制系统；光电编码器；TMS320F2812；

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