基于瞬时无功功率观测的感应电机无速度传感器矢量控制

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在异步电机动态调速系统中，转速的闭环控制环节是不可缺少的，一般采用传感器来进行转速的检测，并返回转速信号。但是，传感器的安装给异步电机矢量控制系统带来了许多麻烦，它降低了系统的可靠性，很难将速度传感器安放在电机轴上以实现特定目的。因此，近年人们转而研究无需速度传感器的电机转速辨识方法。本文就此课题进行了研究和实验。
　　首先详细论述了异步电机的数学模型和坐标变换、矢量控制的基本方程式、空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的基本原理、控制算法。阐述了现有的转速辨识方案的优缺点，分析了基于稳态无功功率的速度辨识方法，针对其动态性能差的缺点，设计了一种基于瞬时无功功率的MRAS转速辨识方案，系统中参考模型和可调模型均采用瞬时无功功率。
　　然后详细介绍了小信号模型分析法和根轨迹法判断系统稳定性的基本原理，在此基础上对本文的矢量控制系统进行了稳定性分析，选定了合适的自适应律。结果表明在选定的自适应律的条件下，电机无论工作在发电状态还是电动状态都有相当宽的稳定范围，满足本文中所选电机运行时的稳定性。
　　最后从转子磁场定向矢量控制理论出发，结合基于瞬时无功功率的MRAS速度辨识，搭建了系统的SIMULINK仿真模型，仿真结果表明，改进的MRAS系统中电机参数的变化对转速推算没有影响，系统在低速下运行良好，有良好的动态和静态性能，该方法完全可行，为实验研究奠定了基础。在以电机专用控制芯片DSP(TMS320F2808)为核心的电力电子实验平台上，对基于瞬时无功功率观测的感应电机无速度传感器控制方法进行了初步的实验验证。

著录项

作者
张莹;
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作者单位

湖南大学;

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授予单位湖南大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名黄科元;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电机的控制;
关键词
感应电机; 矢量控制; 无速度传感器; 模型参考自适应; 瞬时无功功率; 动态调速系统;

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