1. 研究目的与意义
永磁同步电机具有功率密度大、效率高、转矩稳定、功率因数高便于控制以及形式多样等优点,因而在许多领域得到了越来越广泛的研究和应用。
本课题研究永磁同步电机最大转矩电流比控制方法,使电机在输出一定转矩时定子电流最小,从而减小损耗,改善系统的动态性能,提高系统运行的效率。
在永磁同步电机矢量控制系统中,为了更好地提高永磁同步电机的控制效率,在恒转矩区,人们一般采用最大转矩电流比控制策略,即永磁同步电机在输出相同的电磁转矩时需要的定子电流最小,这有利于变流器开关器件工作,能降低成本。
2. 课题关键问题和重难点
永磁同步电机最大转矩电流比控制研究的关键点主要有三处:(1)建立并分析永磁同步电动机的数学模型、坐标变换方法;(2)对永磁同步电机的矢量控制系统进行详细设计;(3)对永磁同步电机控制系统的仿真模块进行了设计并完成整个仿真系统的建立。
永磁同步电机高性能的控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制,这两种控制方法都需要对转子信息进行实时反馈。
但在某些特定场合中,如在空调、冰箱压缩机中的高温高压腐蚀性较强的工作环境下,机械式传感器的可靠性将下降。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1.现在广泛使用的永磁同步电动机,按照其电枢绕组所流过的电流波形分类,有两种基本形式。
一种是方波或梯形波供电的永磁无刷直流电动机(BDCM),另一种是正弦波供电的交流永磁同步电机(PMSM)。
永磁无刷直流电动机绕组中流过方波或梯形波电流,具有与传统直流电机相媲美的优良调速控制性能,并且该电机无需机械换向器与电刷,电机和变频器结构及其控制均比较简单,成本较低。
4. 研究方案
在分析三相永磁同步电机常见的控制策略基础上,建立永磁同步电机的数学模型并分析,再采用MATLAB、AUTOCAD等仿真软件进行线性化,分析永磁同步电机的矢量控制技术,并重点研究永磁同步电机的最大转矩电流比控制技术,建立永磁同步电机的矢量控制模型和最大转矩电流控制系统并进行仿真和结果分析,根据仿真结果来验证最大转矩电流比控制策略,得出最大转矩电流比控制方案的优缺点,从而进一步了解最大转矩电流比控制方法的性能。
5. 工作计划
工作任务:查找文献,自学永磁同步电机相关知识;分析三相永磁同步电机的工作机理;分析三相永磁同步电机常见的控制策略,研究永磁同步电机最大转矩电流比控制研究;搭建三相永磁电机控制系统的仿真模型,验证最大转矩电流比控制策略。
进度安排:第 1 周 翻译相关英文资料,接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 3 周 深入理解三相同步电机的工作原理; 第 4 周 进行电机设计相关公式推导和参数计算;第 6 周 仿真模型搭建和验证;第 8 周 进行毕业设计说明书写作,写业务总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第 11周 评阅教师评阅论文;第12周 准备参加答辩。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。