摘要:介绍永磁同步电动机的数学模型,直接转矩控制的变频调速系统,主要通过永磁同步电机的直接转矩控制系统调节输入电压的幅值和频率,从而改变电机的转速,说明了永磁同步电机直接转矩控制系统各个环节的MATLAB/Simulink建模方法,并对系统进行仿真,实现了通过转矩和磁链信号的调节达到直流信号变换成基本稳定的交流信号,初步实现电压和频率的控制,从而改变电机的转速。 |
(2)区段判断的实现
定子磁链矢量所在的区段可以根据磁链在α-β坐标上的分量进行判定,由Ψα的正负确定定子磁链矢量的象限,再由arctan(Ψα/Ψβ)决定定子磁链矢量的具体位置。其实现模块如图5所示,其中的MATLAB函数模块是用来调用MATLAB中求反正切的函数,开关模块是一个2选1的输出,其输出再经过子系统便可以得到区段结果。表2为磁链位置所对应的区段值。
(3)转矩调节信号τ和磁链调节信号θ在转矩控制系统中,转矩给定T *e是由速度环
PI控制器输出获得的,磁链和转矩的误差信号,按式进行计算以后输出,磁链和转矩的误差信号的具体实现过程如图6所示。
3、仿真结果及分析
在仿真开始以前,可执行菜单Simulation—Configuration Parameters设定仿真参数。本系统的PMSM参数设定:定子绕组R s=3Ω,直、交轴的等效电感L q=L d= 0 . 0 1 6 8H , 转子磁链Ψf=0.175Wb,转动惯量J =0.0088kg·m2,粘滞系数B =0,极对数np=2,在此基础上便可以仿真出整个系统要的性能影响。图7是α -β 坐标上的磁链图;图8描述的是通过给定直流电源所得到的交流电压和电流信号,图9是电机的转速波形图,图10是转矩波形图。