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1、6. 基于StarSim Offline的永磁同步电机矢量控制实验6.1基础知识回顾永磁同步电机由定子绕组、转子和机体三部分组成：定子绕组流过三相交流电，产生与电源频率同步的旋转磁场；转子是用永磁材料做成的永磁体，它在定子绕组产生的旋转磁场作用下旋转，稳定后转子转速与定子电流产生的旋转磁场的转动速度相同。矢量控制矢量控制的基本思路如下：根据磁势和功率不变的原则，通过坐标变换及转子磁链定向，将定子电流矢量分解成为产生磁通的励磁电流分量Id和产生转矩的转矩电流分量Iq，实现转矩控制和磁通控制的解耦。经过坐标变换后，永磁同步电机的转矩方程为： Te=3p/2rIq+(Ld-Lq)IdIq其中r为转子
2、磁链，Ld、Lq分别为d、q轴电感，p为转子极对数。当Id=0时，电磁转矩Te只与Iq有关，因而只要对Iq进行控制就可达到控制转矩Te的目的。6.2 实验仿真程序运行环境：在选用软件环境时我们选用了LabVIEW的编程环境，原因在于LabVIEW是一款工业、教学等领域应用非常广泛，基于图形化的编程语言便于理解，而且能够很方便地使用很多种类的工业级硬件平台（PXI、CompactRIO、sbRIO等等）。在选用仿真建模软件上，我们同时比较了很多软件最终选用了StarSim软件，它有几个独特的优势：既支持离线仿真也支持实时仿真；能够无缝应用NI的软硬件平台，强大的可扩展性；包含多个范例和应用，良好
3、的展示效果。 该实验的实现选用了LabVIEW与StarSim，使学生能够接触更前沿的产业、工具，并且更生动的学习专业的知识。详细软件环境如下：1 图像化编程仿真软件LabVIEW；2 StarSim电磁暂态仿真软件。实验电路：ModelingTech针对本实验，在StarSim中搭建了如下的永磁同步电机矢量控制系统。其中永磁同步电机可以在StarSim左侧的元件库中很方便的获取，如下图所示。实验步骤：1. 在LabVIEW中可以通过函数选板的StarSim选项中载入在StarSim中已经搭建好的电路拓扑（红框所示），并且也可以调用ModelingTech在LabVIEW中为客户已经准备好的各
4、类算法及函数（蓝框所示），进而完成整个仿真程序。2 以程序的默认值启动仿真程序，在LabVIEW界面上可以得到如下的定子电流波形、定子dq轴电流波形、转子转速及电机电磁转矩波形，同时在程序前面板左侧的参数设置界面里改变仿真电路中的相关参数。ModelingTech在最新发布的StarSim电磁暂态仿真程序中，已搭建好了与本实验相关的仿真程序，如下图所示。如果想了解仿真程序的详情，您只需在已装有LabVIEW的PC上安装试用版StarSim，就可以找到相关的范例程序。为了帮助电气工程专业的学生更好的了解电力与电力电子系统，ModelingTech编写有涵盖常见电力与电力电子系统的实验文档与程序（持续更新中），目录如下：可帮助您迅速仿真并理解所需的电力与电力电子系统，相关内容详情可联系上海远宽
