Разработка алгоритмов управления электропривода с улучшенными динамическими характеристиками на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами

• Автор: Амр Рефки Али Абд Эль Вхаб
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Автор приносит искреннюю и глубокую благодарность д.т.н., заведующему кафедрой электропривода и автоматизации, Кузбасского государственного технического университета Завьялову Валерию Михайловичу за неоценимую помощь и ценные советы при подготовке диссертационной работы.
Автор выражает благодарность доценту, к.т.н. Каракулову Александру Сергеевичу и сотрудникам лаборатории «Микропроцессорные системы управления электроприводом», коллегам, сотрудникам и аспирантам кафедры электропривода и электрооборудования за поддержку и неоценимую помощь при работе над диссертационной работой.
Автор также выражает благодарность доценту, к.т.н., заведующему кафедрой электропривода и электрооборудования Дементьеву Юрию Николаевичу за любезно предоставленную возможность выполнить данную работу под его руководством на кафедре электропривода и электрооборудования Энергетического института Национального исследовательского Томского политехнического университета, ценные советы и помощь на всех этапах выполнения данной работы.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
1.Анализ состояния теоретических исследований и практических разработок современных электроприводов на базе синхронных двигателей с постоянными магнитами
1Л. Особенности использования электроприводов на базе
синхронных электродвигателей с постоянными магнитами
1.2. Методы управления синхронными двигателями с постоянными магнитами
1.3. Выводы по главе
2.Математическое описание синхронного электропривода

2.1. Методы математического описания
2.2. Математическое описание синхронного электродвигателя с постоянными магнитами
2.3. Существующие системы управления электроприводом на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами
2.3.1. Полеориентированное управление электроприводом на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами
2.3.2. Прямое управление моментом электроприводом на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами
2.4. Выводы по главе
3.Разработка алгоритмов управления синхронным двигателем с постоянными магнитами
3.1. Постановка задачи
3.2. Управление с использованием широтно-импульсной
модуляции
3.3. Управление с непосредственным управлением состоянием ключей
3.4. Выводы по главе
4.Исследование алгоритмов управления синхронным двигателем с постоянными магнитами
4.1. Исследование алгоритмов управления на базе ШИМ
инвертора
4.2. Исследование алгоритма управления на базе инвертора с
непосредственным управлением ключами
4.3. Сравнительный анализ различных способов управления
4.4. Выводы по главе
5 .Эспериментальные исследования на лабораторном стенде электропривода на базе синхронного двигателя с постоянными магнитами
5.1. Общие сведения о лабораторной экспериментальной
установке
5.2. Экспериментальные исследования
5.2.1. Исследование адекватности имитационной модели
5.2.2. Исследование влияния «мёртвого времени» при различной частоте ШИМ
5.2.3. Исследование оптимизации регулятора тока в электроприводе с ШИМ
5.2.4. Выводы по главе:
Заключение
Список литературы
Приложение

Потокосцепления ротора можно сформировть в неподвижной системе координат:
сое©;
< |/2й =08(0-120°); (2.12) = 008(0+120°),
где Т2 - потокосцепления постоянных магнитов ротора;
положение потокосцепления ротора.
Можно отметить, что в уравнениях потокосцепления статора собственная индуктивность Ьш и взаимные индуктивности Ьл =ЬЬа являются функциями угла 6 положения потокосцепления ротора и тогда можно их записать следующим образом:
и =4 + 4-4,008(20);
1 2тс
кь = кь = Ь»л 008(29
(2.13)
где Ьк - индуктивность рассеяния обмотки статора; £0 - средняя индуктивность Ь0 - (4, + Ьл); Ьт1 - индуктивность, учитывающая
явнополюсность ротора Ьт1 = _4)-
В итоге получим матрицу индуктивности статора в следующем виде:
к+к-к™2® -к-к2--) -оЛ,со82(0+|)

-к-кС052Ф~) к+к-кс™2$-~) -~к-к2(в-л)
4-0082(0+5) 44-4082(0+71) ,+4-4,0082(0+4)
(2.14)
2~и -«і 7 2_и ~т1 4 и и я» ч
Зная потокосцепление, статорный ток, и активное сопротивление статора мы можем записать уравнение (2.9) для синхронного двигателя в матричном виде:

(2.15)