十二相同步电动机交交变频调速系统的研究

摘要

本文以十二相同步电动机交交变频调速系统为例，对该系统的控制性能、转子位置检测、转速测量等问题进行了研究。文章首先介绍了十二相同步电动机的矢量控制策略，并根据该矢量控制原理分别建立了十二相同步电动机在dq坐标系的数学模型、十二相交交变频器的开关函数矩阵模型以及十二相调速系统的矢量控制模型。在十二相同步电动机交交变频调速系统的矢量控制策略和数学模型的基础上，建立了基于SIMULINK的仿真模型，设计了电流调节器、转速调节器、气隙磁链调节器以及励磁电流调节器的参数。通过对该调速系统矢量控制策略的仿真研究和动态性能分析，验证了所采用的控制策略是正确的和所设计的调节器参数是可行的。介绍了基于绝对式光电码盘的转子位置检测与转速测量的原理和方法。设计了基于DSP的转子位置检测装置和程序，采用M/T法得到了转速的测量算法，并通过试验验证了转子位置检测装置的精确性。根据双DSP两级控制的全数字十二相同步电动机交交变频调速系统的特点，设计了一套矢量控制软件，重点给出了数字PI调节器的算法和励磁整流的数字触发程序；对调速系统的稳态和动态性能进行了试验研究，试验结果表明调速系统具有优良的控制性能和运行性能。