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同步磁阻电机型控制棒驱动机构矢量控制技术研究

彭仁勇 王金鑫 青先国 刘依依 张建建 刘亚男

彭仁勇, 王金鑫, 青先国, 刘依依, 张建建, 刘亚男. 同步磁阻电机型控制棒驱动机构矢量控制技术研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 199-203. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0199
引用本文: 彭仁勇, 王金鑫, 青先国, 刘依依, 张建建, 刘亚男. 同步磁阻电机型控制棒驱动机构矢量控制技术研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 199-203. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0199
Peng Renyong, Wang Jinxin, Qing Xianguo, Liu Yiyi, Zhang Jianjian, Liu Yanan. Researh on Vector Control Technology of Synchronous Reluctance Motor Control Rod Drive Mechanism[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 199-203. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0199
Citation: Peng Renyong, Wang Jinxin, Qing Xianguo, Liu Yiyi, Zhang Jianjian, Liu Yanan. Researh on Vector Control Technology of Synchronous Reluctance Motor Control Rod Drive Mechanism[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 199-203. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0199

同步磁阻电机型控制棒驱动机构矢量控制技术研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0199
详细信息
    作者简介:

    彭仁勇(1990—),男,工程师,现主要从事核动力反应堆仪控设计与研发工作,E-mail: ee_pry@163.com

  • 中图分类号: TL362

Researh on Vector Control Technology of Synchronous Reluctance Motor Control Rod Drive Mechanism

  • 摘要: 针对同步磁阻电机型控制棒驱动机构(CRDM)电磁高度耦合难以对输出力矩进行有效线性调节的问题,研究了同步磁阻电机型CRDM的矢量控制技术。将同步磁阻电机CRDM的数学模型映射至同步旋转坐标系内,对输出电磁力矩与磁链进行解耦。通过励磁电流与力矩电流的独立调节,实现输出力矩的线性控制。利用MATLAB/SIMULINK搭建了同步磁阻电机型CRDM的矢量控制模型,对控制方案进行验证。仿真结果表明,本研究的控制方案具有更优的响应速度、稳态精度以及平稳性。

     

  • 图  1  同步磁阻电机解耦数学模型

    Figure  1.  Decoupling Mathematical Model of Reluctance Motor      

    图  2  同步磁阻电机型CRDM矢量控制原理框图

    $ \omega _{\text{e}}^{\text{*}} $—转子的电角速度给定值;$i_{d}^{\text{*}}$、$i_{q}^{\text{*}}$—dq轴下定子电流给定值;$u_{d}^{\text{*}}$、$u_{q}^{\text{*}}$—dq轴下的定子电压给定值;$ u_\alpha ^{\text{*}} $、$ u_\beta ^{\text{*}} $—两相静止坐标下的定子电压

    Figure  2.  Principle Block Diagram of the Vector Control of the Synchronous Reluctance Motor CRDM

    图  3  方波驱动转速波形

    Figure  3.  Rotational Speed Waveform under Square Wave Control         

    图  4  方波驱动定子电流波形

    Figure  4.  Stator Current Waveform under Square Wave Control        

    图  5  方波驱动定子电流频谱

    Figure  5.  Stator Current Spectrum under Square Wave Control

    图  6  方波驱动输出转矩波形

    Figure  6.  Output Torque Waveform under Square Wave Control     

    图  7  矢量控制定子电流波形

    Figure  7.  Stator Current Waveform under Vector Control

    图  8  矢量控制输出转矩波形

    Figure  8.  Output Torque Waveform under Vector Control

    图  9  矢量控制转速波形

    Figure  9.  Rotational Speed Waveform under Vector Control

    图  10  Id电流波形

    Figure  10.  Id Current Waveform

    图  11  Iq电流波形

    Figure  11.  Iq Current Waveform

    图  12  矢量控制定子电流频谱

    Figure  12.  Stator Current Spectrum under Vector Control

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-25
  • 录用日期:  2021-01-25
  • 修回日期:  2021-10-10
  • 刊出日期:  2022-04-02

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