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永磁同步电机场路耦合仿真设计研究
| 论文题名： | 永磁同步电机场路耦合仿真设计研究 |
| 关键词： | 电动汽车;永磁同步电机;矢量控制;场路耦合仿真 |
| 摘要： | 电机及其驱动是电动汽车的关键技术之一。永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其高效率、高功率密度等诸多优点而在电动汽车驱动系统中得到广泛应用，高效可靠的电动车驱动电机系统仿真设计成为当前的研究热点。本文针对PMSM矢量控制的场路耦合仿真设计展开研究，主要工作如下: 首先，讨论了内置式PMSM的数学模型、控制系统，矢量控制的原理，以及弱磁策略等。 其次，研究了基于MATLAB/Simulink和基于有限元计算的PMSM系统仿真设计，分析了各自的优势与不足。前者能对控制系统和控制算法准确建模，但无法分析电机本身的固有特性。后者能对电机本体精确建模，但无法实现对外电路和控制策略的分析。 然后，研究了基于场路耦合时步有限元的PMSM矢量控制系统的设计和分析方法。在ANSYS Maxwell和Simplorer仿真平台中搭建了系统的场路耦合模型，包括电机电磁场分析模型和控制系统模型，给出了各环节的详细设计过程。利用协同仿真技术，实现了对电机起动过程和负载运行的仿真设计。 最后，基于场路耦合仿真模型提出了一种电流查询表的PMSM系统最优效率设计方法。以一台15kW的PMSM为研究对象，通过场路耦合仿真，以系统效率最优为目标，设计了其弱磁电流控制表格，并将此表格应用于实际电机控制。仿真分析与实测结果一致，验证了所提出设计方法的正确性和实用性。 |
| 作者： | 王京 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 吴建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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