电动车 - 虚拟电控仿真报告

根据永磁同步电机的应用场合不同，可将转子不同的坐标轴上，在不同的坐标轴下，有几种用得比较多向控制方式：气隙磁链的定向控制，定子磁链的定向控链的定向控制，阻尼磁链的定向控制。而对于某些运动控制系若是以永磁同步电机为执行机构，那么此系统主要采用向控制方式，该方式非常适用于一些小容量调速系统。永磁同交轴分量，且定子磁动势空间矢量与永磁体空间正交，值等于90度，电动机转矩中只有永磁转矩分量，其值为：Tem=pΨfis。控制时的时间向量如右图所示，反电动势向量与定子电流同。对表面凸出式转子磁路结构电机来说，此大转矩。或者说，在产生所需求的转矩情况下电流，从而使铜耗下降，效率提高，这也是表构的永磁电机通常采用的id=0的控制原因，目前，最大转矩电流比控制也称单位电流输出最大磁同步电机用的较多的一种控制策略，而对于隐极电机根据电机理论得知，对于凸极转子来说，只有极限圆共同包含的区域，电机才可以工作，转矩运行，且通过A1点的电压极限圆所对应的转速即永磁电机弱磁控制思想来自对他励直流电动机的调直流电动机端电压达到极限电压时，为使电动高转速时，应减低电动机的励磁电流，以保证机的励磁磁动势因由永磁体产生而无法调节，流，即增加定子直轴去磁分量来维持高速运行输出的最大转矩。转速进一步升高至ω2(ω1>ω2）时,最大转矩子电流矢量偏离最大转矩电流比轨迹有B点移至C点定子电流轨迹矢量永磁同步电机定子是电枢，其结构与普通电励磁同是采用对称三相交流绕组，因为应用场合和要求的不同表面式转子永磁极：其特点是，永磁体一般成芯的表面上，提供径向的磁通，其结构简单，最优设计，提高电机性能，其结构如下图，由于永磁数学模型：永磁同步电机定子上装有三相交流相位相差120控制对象的数学模型应能够准确反应系统的动电动机稳定运行时，根据双反应理论可以得出永磁同步电机的电），坐标变换的基本原理：由交流电机原理可知，空间互差120°的情况下、且对其三相对称绕组通以流电的情况下，在电机定子与转子气隙中，将势，其转速为同步速度，且其空间是呈正弦规能产生旋转磁动势。在两相静止绕组且其绕组在空间上相如果对其绕组在通以两相平衡且在时间上相差90°交气隙中将会产生旋转磁场且呈椭圆形。对于两速为同步转速，需要相互垂直且阻数相同两个绕交轴），在其两相绕组通入直流电流，就会使其样的合成旋转磁动势为原则，即磁动势不变，两三相静止交流绕组、两相旋转的直流绕组都是等三相坐标系下的三相对称交流电流与两相坐标系三相静止坐标系下的数学模型电机转子三相绕组中磁链的分量。由于电机定子三机的三相反电动势，wr是电机转子的机械角速度。止坐标系下的数学模型，坐标变换是在基础上建立静止坐标系到两相静止坐标系的变换矩阵，即Clark变换前后的功率不变的情况下，建立起三相静止标变换前后要保证其矢量幅值不变，因此，在变须使三相绕组与两相绕组在其气隙上产生的两相旋转坐标系下的数学模型：在两相静止坐标系空间矢量脉宽调制是把逆变器和电机作为一踪圆形旋转磁场进行PWM电压的控制，使其具有电流畸变小，转矩脉动小和电压利用率高优良特性，且易于微机实现的优相电压源型逆变器中，其中有六个功率晶体管，分别由六路PWM调制信号进行控制。逆变器的开关状态共有8种组合它们上桥臂晶闸管的开通状态，“0”则表示其关闭状上桥臂下桥臂也被称为磁链跟踪型控制逆变器，其输出的电压且脉冲波是等幅不等宽。空间电压矢量把空间分成6小扇形空间区，电压矢量在每个时刻都可由这6个基本的电表示。可推出其六个基本电压矢量构成六边形其边长为2Udc/3。图中是空间扇形区域的划分，可描述为：将其6个基本非零量进行依次连接，且每个区域占据60°的电角度，其空形则被等分为6个扇区。在其空间的不同扇形区域瞬时状态都可由不同的非零基本电压矢量表示。空间扇形区域划分仿真的模块。Clark变换模块：根据前面数学模型可Clark变换矩阵simulink下模型搭建Park变换模块：Park坐标变换是由静止两相绕组电流变换成旋转两相绕组电流，其中α、β坐标系是两相静止坐标系，d、p是两相旋转坐标系。Park变换矩阵是C2S/2R,其转换成电流变换的等q」L-sinθcosθβ」式：|dq」L-sinθcosθβ」其搭建的其搭建的Park变换模块:simulink下模型搭建设定值进行比较，得到的结果，再经过系统的电流和速度调节器，在直轴d轴与交轴q轴的电压分量，以及两相静止坐标系与两相旋转dq坐标系之间的夹角，输出响应信号为电压矢量在αβ坐标两相静止的交流电压信号，其矩阵就是C2r/2二章第二节进行了详细的介绍，其简化的SVPWM算法步骤的实现过程如下：建立特殊坐标系，并判断其参考电压矢量其SVPWM模块如图:若，Uβ>0则B=1，否则B=0;α+Uβ>0则C=0，否则C=1；非零电压矢量在不同扇区中的作用时间，二时间。两个相邻非零电压矢量在不同扇区中的作11belt22arf33Ts44Vdc1X1Xf(u)2YFcn2Yf(u)3ZFcn13Zf(u)Fcn2SVPWM_作用时间模块：对不同扇区矢量作用时间T1和T2进行取值，取值后要对T1和T2进行是否饱和的判断,并进行一些相应的调T=TT/(TT定子直轴电感0.000835，定子交轴电感0.000835到1500r/min变化，然后测试永磁同步电机的三相电流，交直轴电到1000r/min变化，然后测试永磁同步电机的三相电流，交直轴电变负载仿真实验：设定电机的转速为1500r/min稳所加的负载转矩初始值是100N·m，在0.05s时，将负设定电机的转速为1500r/min稳定不变，而电机转速波形dq轴电流波形比较，利用PI调节器将比较值作为d轴输弱磁控制策略_弱磁扩速：在id=0的基础上加入弱磁扩速模块后，使得电机可以在高速区运行。在不适用弱磁模块时，电机最高转速在9500rpm,加入弱磁模块后，电机扩速不弱磁下无法达到，如下图所示，使用弱磁模块，电机可以在加入弱磁扩速模块对比利用Mat