📦 无轴承永磁同步电机控制系统的研究与仿真.rar - 免费下载

随着生产和科学技术的发展，对高速度大功率的电动装置的需求越来越迫切，特别是在医学、生物工程，数控机床，压缩机等上的应用。而传统的电机并不能满足这种需求。所以，磁悬浮轴承发展了起来，它具有无接触、不需要润滑、无磨损等优点，并得到了的应用。然而在实际应用中由于磁悬浮轴承的尺寸往往比驱动电机本身要大，较大的轴向长度导致它的临界转速下降。因此，高速驱动器也是很难实现的。直到无轴承电机的出现，无轴承电机是将磁悬浮轴承技术融合于高速电机中，把磁轴承中产生径向力的绕组同样的叠压到电机的定子绕组上，因此，在电机输出功率相同的情况下，无轴承电机的轴向长度要比具有磁悬浮轴承电机要短的多，这就使高速运转变得可行了。永磁同步电机因为具有强磁化特性的磁体和即使是在高速旋转状态下，磁体仍很好保持的可靠机械结构的特点，再加上本身具有高功率因素，高效率等优点，使得它在无轴承化技术中得到了广泛得研究和应用。 本文的工作主要是研究无轴承永磁同步电机的控制系统，包括硬件系统的设计和系统仿真。 首先，介绍了无轴承电机的基本原理及径向力产生机理，并且推导了无轴承永磁同步电机的数学模型，分析了径向力绕组上电流和电压的关系。接着，讨论了系统控制策略问题，最终选择了采用转子磁场定向控制策略对无轴承电机进行解耦控制，根据无轴承永磁同步电机的数学模型，在Matlab/Simulink中对控制系统进行仿真，仿真结果表明了转子可以稳定悬浮，且具有很好的动态特性。最后，设计并制作了系统控制电路PCB，并结合数字控制系统DSP(TMS320LF2407)对电路板做了相关的初步测试工作。 本论文开展了对无轴承永磁同步电机控制系统的研究工作，通过计算机仿真验证了一些有意义的结论，为课题的进一步深入奠定了基础。

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