交流永磁电机变频调速系统PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 电动机类型概述 1

1.2 电动机应用概述 2

1.3 电动机控制策略 3

1.4 电动机调速系统的研究方法 8

第2章 交流永磁电动机数学模型与仿真建模 9

2.1 交流永磁电动机物理模型 9

2.2 交流永磁电动机统一化动态数学模型 10

2.2.1 定子电压方程 10

2.2.2 定子磁链方程 10

2.2.3 电动机转矩方程 13

2.2.4 运动方程 15

2.3 PMSM动态数学模型与仿真建模 15

2.3.1 坐标变换与变换矩阵 15

2.3.2 转子磁场坐标系PMSM动态数学模型 17

2.3.3 电动机运行特性曲线 18

2.3.4 PMSM仿真建模 24

2.4 BLDCM数学模型 38

2.4.1 BLDCM工作原理 38

2.4.2 ABC坐标系BLDCM动态数学模型 40

2.5 电动机有限元分析软件FLUX 42

2.5.1 FLUX概述 42

2.5.2 电动机磁场分析简介 43

2.6 小结 45

第3章 电压型逆变器控制技术及仿真建模 46

3.1 电压型逆变器的工作原理 46

3.1.1 电压型逆变器的电路结构 46

3.1.2 能量传递的三种方式 48

3.1.3 两种工作模式 48

3.1.4 方波运行工况 49

3.2 电压型逆变器建模 50

3.2.1 简单仿真模型 50

3.2.2 详细仿真模型 52

3.3 电压型逆变器PWM控制技术 54

3.3.1 SPWM技术 54

3.3.2 SVPWM技术 59

3.3.3 SVPWM算法的仿真建模 64

3.3.4 基于DSP芯片的SVPWM算法 78

3.4 小结 89

第4章 PMSM磁场定向矢量控制变频调速系统 90

4.1 PMSM磁场定向矢量控制理论 90

4.1.1 FOC控制技术思路 90

4.1.2 不同速度范围下PMSM的运行分析 92

4.1.3 全速范围内PMSM的优化控制技术 95

4.2 PMSM磁场定向矢量控制调速系统建模与仿真 98

4.2.1 PMSM磁场定向矢量控制调速系统建模 98

4.2.2 调速系统的仿真分析 100

4.3 小结 105

第5章 PMSM直接转矩控制变频调速系统 106

5.1 直接转矩控制技术原理 107

5.1.1 两电平电压型逆变器的电压空间矢量 108

5.1.2 定子磁链控制原理 108

5.1.3 电动机转矩控制原理 110

5.1.4 两种磁链轨迹控制方案 111

5.2 PMSM直接转矩控制变频调速系统分析 113

5.2.1 PMSM直接转矩控制变频调速系统结构 113

5.2.2 调速系统的仿真建模 115

5.2.3 调速系统的仿真结果 118

5.3 PMSM直接转矩控制变频调速系统性能改善方案 122

5.3.1 直接转矩控制系统中PMSM转矩增量分析 122

5.3.2 传统DTC调速系统中PMSM转矩脉动分析 123

5.3.3 传统DTC调速系统性能改善方案 127

5.4 小结 134

第6章 PMSM数字控制变频调速系统实例解析 136

6.1 数字控制变频调速系统的构成 136

6.1.1 主电路 136

6.1.2 控制电路 142

6.1.3 信号调理电路 145

6.1.4 转子位置检测电路 145

6.2 DSP控制软件 148

6.2.1 DSP资源分配 148

6.2.2 控制软件流程图 149

6.2.3 转子位置与速度计算 152

6.2.4 坐标变换 153

6.2.5 PI调节器 153

6.3 实验结果 156

6.3.1 驱动电路实验 156

6.3.2 转子位置检测电路实验 158

6.3.3 SVPWM单元实验 159

6.3.4 转子定位实验 160

6.3.5 电流实验波形 161

6.4 小结 161

第7章 PMSM变频调速系统性能改善方法 162

7.1 PMSM变频调速系统实际运行情况分析 162

7.1.1 DSP数字控制系统 162

7.1.2 数字控制系统对变频调速系统性能的影响 163

7.2 控制系统存在的问题 170

7.2.1 反馈变量的采样 170

7.2.2 电动机参数的变化 170

7.2.3 控制系统的闭环调节器 173

7.3 提高调速系统性能的方法 175

7.3.1 新型控制方案简介 175

7.3.2 新型控制方案的控制原理 175

7.3.3 新型控制方案抑制扰动的仿真分析 177

7.4 小结 177

附录 179

附录A SIMULINK分立模块搭建的PMSM仿真模型 179

附录B S-FUNCTION实现PMSM仿真建模的程序 182

附录C 命令文件 186

附录D 中断向量文件 187

附录E 硬件法实现SVPWM算法的程序代码 191

参考文献 203