1. 永磁同步电动机控制
永磁同步电机调速的问题一直是工业应用中比较棘手的问题,要适用于多个场景和不同的使用环境,务必要对永磁同步电动机进行调速。那么是否能够调速?应该怎么调速?
嘉轩(JASUNG)了解到,永磁同步电动机调速有三种状态:
1、基频以下调速
磁场定向控制:磁场定向,即在d-q坐标系下,电机参数中,如励磁电流,影响力矩的部分,是参数投影到q轴的分量。而投影到d轴上的部分,则不必考虑,即通常所说的id=0方法。此方法下,电机最大输出转速的决定因素是控制器最高供电电压。磁场定向控制策略的局限在于,不能体现励磁电流影响磁场的部分参数变化,因此不能进行弱磁控制。
2、基频以上调速
直接转矩法,出发点是想要通过控制转矩公式中的参数去直接对转矩输出值产生影响。选择矩角作为控制对象。以内置式转子永磁同步电机为例,说明具体方法。在电源电压和定子磁场频率恒定的情况下,电机实时输出转矩,与矩角的正弦值成正比。
可以在离线状态下,计算每个转矩角对应的电磁转矩值,形成一张矢量表,存放在上位机。在电机控制器运行过程中,实时观测转矩和转矩角,并提取表格中的原始值进行比对。发现与表格的值有出入,则调整电源电压值,进行转矩修正。
直接转矩法,鲁棒性好,算法简单,并且不需要坐标变换,在早期是应用较多的一种控制方法。但这种方法在低转速情况下,控制精度急剧下降。因此可以选择仅在基频以下使用。
3、最大力矩电流比控制策略
将电流在d-q坐标系下解耦,再分别求取每个分量的转矩电流最大比,目的是获得确定励磁电流下的最大转矩。
用求取二阶导数的方式确定极大值的存在性。在调速区间内,对转矩电流比求导,二阶导数小于0,则转矩电流比最大值存在。
2. 永磁同步电动机控制器
永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同,采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心,也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的,也可采用分布短距绕组和非常规绕组。
3. 永磁同步电机控制器
一般来说电动车永磁同步电机足不能配普通控制器。因为永磁直流电机是靠改变电机的电压控制转速的,交流电机是靠改变磁极对数来控制转速的。
永磁同步电机应该是直流同步电机 通上相应的直流电就可以启动了 既然是同步电机 电机里面是带有减速装置的
必须使用专用于永磁同步的变频器.不能用普通的交流变频器,会爆的.
4. 永磁同步电动机控制技术
开环pwm调速的基本原理是脉冲宽度调制脉冲宽度调制( PWM)是英文“Pulse Width Modulation” 的缩写,简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。
一种模拟控制方式,根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。
脉冲宽度调制(PWM )是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
5. 永磁同步电动机控制系统建模
采用能量成形和互联、阻尼配置的无源性控制方法,完成了永磁同步电机的端口受控哈密顿系统(PCH)的建模和速度调节器的设计,证明了系统平衡点的稳定性。
针对系统转速辨识问题,提出由脉振高频电压信号注入法和滑模自适应观测器法相结合的新型无速度传感器的复合方法。
通过速度切换方案的设计,实现了两种方法间的平滑切换。
解决了单一方法不能在全速度范围内同时兼顾良好的动态、稳态性能的问题,不仅节省了成本,还增强了整个系统的可靠性。
仿真结果表明,该控制系统具有良好的动态、稳态性能。
6. 永磁同步电动机控制系统
永磁同步电动机以 永磁体提供励磁(励磁:电机工作所依靠的磁场),无电刷,不需要励磁电流,提高电机的效率和功率密度!
永磁同步电动机一般由:定子,转子,端盖等部件组成。
定子绕组,围绕着 定子铁芯进行环绕,通过控制定子绕组的输入电流的频率,可以控制磁场旋转频率,进而控制转速。
永磁同步电机工作方式分为两种:一种是 通过 变频调速器控制电机达到同步,一种是通过异步起动方式来达到同步。
永磁同步电动机不能直接通三相交流的起动,因转子惯量大,磁场旋转太快,静止的转子根本无法跟随磁场启动旋转。
永磁同步电动机的电源采用变频调速器提供,启动时变频器输出频率从0开始连续上升到工作频率,电机转速则跟随变频器输出频率同步上升,改变变频器输出频率即可改变电机转速,是一种很好的变频调速电动机。
永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。
在不需要调速的场合直接用三相交流电供电的方法是在永磁转子上加装笼型绕组。
静止时,给定子绕组通入三相交流电,产生定子旋转磁场;定子旋转磁场 相当于 转子旋转,在笼型绕组内产生感应电流,形成转子旋转磁场。这两个磁场相互作用,产生转矩,使转子由静止开始转动
在刚开始转动的时候,转子旋转磁场的转速与定子旋转磁场的转速不等,这样会产生交变转矩。
当转子旋转磁场几乎与定子旋转磁场同步时,转子绕组不产生感应电流,转子上只有永磁体产生磁场,产生驱动转矩!
所以,转子绕组来实现一个启动,启动完成后,转子绕组不再起作用,由永磁体和定子绕组的磁场相互作用,产生力矩。
7. 永磁同步电动机控制技术的原理
爪极式永磁同步电动机的原理是在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。
常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。
8. 永磁同步电动机控制系统设计与仿真
一般来说电动车永磁同步电机足不能配普通控制器。因为永磁直流电机是靠改变电机的电压控制转速的,交流电机是靠改变磁极对数来控制转速的。
永磁同步电机应该是直流同步电机 通上相应的直流电就可以启动了 既然是同步电机 电机里面是带有减速装置的
必须使用专用于永磁同步的变频器.不能用普通的交流变频器,会爆的.
9. 永磁同步电动机控制原理
永磁电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流。下面迈腾机电带您了解永磁电机的相关原理及其构造。
永磁同步电动机的定子结构与工作原理与交流异步电动机一样,多为4极形式,永磁同步电动机与普通异步电动机的不同是转子结构,转子上安装有永磁体磁极,永磁体转子铁芯仍需用硅钢片叠成,因为永磁同步电动机基本都采用逆变器电源驱动,即使产生正弦波的变频器输出都含有高频谐波,若用整体钢材会产生涡流损耗。永磁体在转子中的布置位置有多种,下面介绍几种主要形式。
第一种形式:永磁体磁极安装在转子铁芯圆周表面上,称为表面凸出式永磁转子。根据磁阻最小原理,也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合,利用磁引力拉动转子旋转,于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转。
第二种形式:永磁体磁极嵌装在转子铁芯表面,称为表面嵌入式永磁转子。
第三种形式:在较大的电机用得较多是在转子内部嵌入永磁体,称为内埋式永磁转子(或称为内置式永磁转子或内嵌式永磁转子),永磁体嵌装在转子铁芯内部,铁芯内开有安装永磁体的槽。


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