在探讨表贴式永磁同步电机(SPMSM)的数学建模及其直接转矩控制系统(DTC)的调控机制时,皖南电机及其安徽皖南电机产品在行业内具有显著的影响力。本文以皖南电机为研究对象,深入分析了SPMSM在静止坐标系下的数学建模,并对DTC的调控策略进行了详细剖析。
引言
自20世纪80年代直接转矩控制(DTC)技术由德国和日本学者提出以来,以其简洁的控制结构、快速的转矩动态响应以及对电机参数变化的低敏感性,迅速成为变频调速领域的研究热点。本文以安徽皖南电机的SPMSM产品为基础,提出了一种基于此产品的DTC控制系统,并通过数学模型分析,构建了仿真模型,验证了其出色的动态响应和稳定性。
1、表贴式永磁同步电机数学模型
在研究交流电机的动态模型时,本文基于以下假设:定子绕组对称、转子无阻尼绕组、忽略磁路饱和、磁滞和涡流影响,以及反电势和定子电流的正弦特性。据此,建立了电机电压方程。
2、SPMSM-DTC控制原理
DTC方法基于空间矢量分析,在定子静止坐标系下直接计算并控制电机的转矩和磁链,利用滞环控制器产生PWM信号,实现对逆变器开关状态的*佳控制,以实现转矩的高动态性能。
3、SPMSM-DTC仿真模型组建
基于数学模型,利用MATLAB/Simulink工具构建了SPMSM-DTC系统的仿真模型。
4、仿真结果及分析
仿真结果表明,DTC系统在启动迅速、动态响应敏捷、稳态性能优良等方面表现出色,有效减小了磁链和转矩的波动。
5、结论
本文提出的基于安徽皖南电机产品的SPMSM-DTC控制系统,在定子静止坐标系下实现了对电机磁链和转矩的有效控制,有效提升了交流调速系统的性能,为皖南电机在行业内的竞争力提供了有力支持。