驱动部分与主机匹配原理--范坚坚.pptxVIP

驱动部分与主机匹配原理 浙江西子富沃德电机有限公司 范坚坚 2012.6;一、课程目标 了解不同电机及不同驱动方式的原理，理解系统匹配的概念，明确主机与驱动系统匹配分析的思路以及根源原因的追溯，并为提升电机与驱动器系统性能打下基础。 ;绪论;二.电机应用：;三.电机的分类;第一章.直流电机;;3.实物构成： ;4.控制方式：(1).依靠提高线圈的电流,也可以提高电压来提速.但很容易烧毁电动机 。 (2). 励磁调速。 5.存在问题：直流电机转速不能过高。 原因：电刷接触发热严重，电枢电流过高容易过热。因此主要用于要求不高，成本低的控制场合。;第二章.异步电机;;3.异步电机的类型;4.异步电机典型结构;5.异步电机控制方式;第三章.同步电机;;3.同步电机基本结构;4.同步电机分类;5.同步电机的控制;第四章.永磁电机;;3.永磁电机分类;A.正弦波永磁同步电机;2.永磁同步电动机分类;3.永磁同步电动机的总体结构;4.永磁同步电动机的转子结构;5.转子结构的特性;6.永磁同步电机的控制;B.永磁无刷直流电机;3.结构组成;4.典型工作原理;5.无刷直流电机的驱动方法 ;C.异步启动永磁同步电机;3.结构;第五章.开关磁阻电机（SRM）;;2.特点;3.SRM控制分类;第六章.直线电机;;行波磁场 ;2.结构分类; （2）双边型直线电动机;（3）圆筒式结构 从旋转电动机到圆筒式直线电动机的演化 ;（4）圆弧式直线电动机 ;（5）圆盘式直线电动机 ;3.直线电动机的特点;(4) 直线电机散热条件好，温升低，因此线负荷和电流密度可以取得较高，可提高电机的容量定额。 (5) 装配灵活性大，往往可以将电机与其他机件合成一体。 (6) 某些特殊结构的直线电动机也存在一些缺点，如大气隙导致功率因数和效率降低，存在单边磁拉力等等。 ;4.直线电机的应用;第七章.永磁同步电机矢量控制(重点);一. 控制方式 二 .SVPWM产生原理 三 .转子初始化定位;它控式 由其它装置带动电机转动 自控式 由自身控制电机转动。永磁同步电机同步就是指电流频率和转速是同步的，自控式就是控制电流频率来实现控制转速。通常采取矢量控制;矢量控制原理图;坐标变换图;Clarke变换与逆变换;一 控制方式 二 SVPWM产生原理 三 转子初始化定位 ;SVPWM是通过三相交流逆变桥的6个开关的不同导通模式产生不同的电压基本矢量，通过矢量合成，来合成任意矢量（在实际允许范围内），通过导通时间的不同大小，来确定矢量的大小，这也就是SVPWM调制的原理。;电压空间矢量六边形矢量图;由上图可以算出;SVPWM产生的软件流程方框图;第一步：根据 和 确定电压空间矢量的相位 置，即其所在的扇区。 模块输入d_q坐标系中d轴电压分量值Ud和q轴电压分量Uq，经过反PARK变换，转换为 坐标系中， 轴电压分量 和 轴电压分量 输入SVGEN_DQ模块。在此模块中，首先通过计算参考电压矢量在A_B_C定子坐标系下的投影Ua、Ub、Uc，然后投影值与0比较，确定扇区。;第二步：计算两个相邻基本空间电压矢量的导通 时间 确定扇区后，就能够确定相邻两个基本空间电 压矢量 和 ， 以0扇区， 和 为基本空间矢量为例说明，如下图所示。 ; ; 最后，将taon、tbon、tcon送入DSP的比较寄存器，由DSP的硬件电路输出六路PWM脉冲给电机驱动板驱动电机运转。 ;一 控制方式 二 SVPWM产生原理 三 转子初始化定位;转子初始位置信息是电动机正常起动运行的前提，也是控制算法正确实施的必要条件。若转子初始位置检测失误，会严重影响到以后对转子位置的计算，以致无法正确完成关于电机控制的其他一系列算法，将造成电机运转的紊乱并使之无法进入正常的运转状态。通常采取的方法有: (1)磁定位法即强制启动使转子转到一个已知位置; (2)静止时通过特定的算法估算转子位置。;永磁同步电机转矩方程;;1.磁定位法原理;2.基于磁定位原理的摄动定位 磁定位法可以精确实现转子的初始定位，但可能造成转子较大幅度的转动，这在有些机械设备上是不容许的。 ;检测转子初始位置步骤如下：;100°的定位摄动过程;3.通过电感饱和特性实现定位 永磁同步电机在各个方向上磁路的饱和程度是不一样的，各个方向的磁导率是不一样的，磁场存在非线性。因此对应于转子的不同方向，定子铁心的等效电感值还是有些差别。 因此我们给电机施加不同方向的相同幅值的一系列相同时间的电压脉冲，脉冲