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随着人们生活水平的提高,人们对电梯的性能、舒适度、可靠性等方面提出了更高的要求。电梯门机作为电梯系统与用户直接接触的一部分,其运行性能直接影响电梯系统的运行,也直接影响了该电梯系统在用户心目中的形象。针对目前市场上的电梯门机大多采用直流电机和感应电机这个现状,本文设计了一套以永磁同步电机(PMSM)为对象的门机控制系统,相比直流电机和感应电机其性能和可靠性均得到很大的提高。
本文以永磁同步电动机为研究对象,对永磁同步电机的数学模型、控制方法都进行了详细的研究,设计的电梯门机控制系统达到电梯门机的要求。
首先,在电机的模型推导中,本文分别推导了同步电机的统一数学模型以及在两相旋转坐标系下的数学模型,同步电机的矢量控制以及电流控制策略,并且详细介绍了永磁同步电机基于两相旋转坐标轴的转子磁场定向矢量控制策略以及基于这种策略的脉宽调制方式(SVPWM)。
然后,对系统的实现方案进行了详细的介绍。系统的硬件设计包括主电路、控制电路和接口电路三部分,其中主电路中对电源、保护电路、检测电路进行了介绍。系统的软件设计给出了各个程序模块的流程图。
最后,本文分别给出了系统实现的波形,并且对波形进行了分析,结果证明系统设计是可行的。