本文關(guān)鍵詞：考慮交叉耦合的永磁同步電機(jī)電感參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 有限元法 交叉耦合 交流靜態(tài)法

【摘要】：永磁同步電機(jī)在能耗、可靠性和結(jié)構(gòu)上具有突出的優(yōu)勢(shì)。隨著電機(jī)控制理論的進(jìn)步和材料科學(xué)的發(fā)展,永磁同步電機(jī)在工業(yè)和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電感是永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)和控制領(lǐng)域的重要參數(shù)。由于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,交直軸之間存在交叉耦合作用以及材料非線性的特點(diǎn),電機(jī)電感精確計(jì)算和測試的難度很大,也給電機(jī)運(yùn)行特性的研究分析造成了很大的影響。針對(duì)以上問題,本文對(duì)永磁同步電機(jī)的電感參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。首先介紹了永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和相關(guān)理論,利用Ansys Maxwell建立了內(nèi)置式和表貼式永磁同步電機(jī)的有限元分析模型,對(duì)有限元法的基本原理和交叉耦合效應(yīng)的產(chǎn)生進(jìn)行了簡單論述。其次推導(dǎo)了三種基于有限元法的電感計(jì)算方法的原理,完成了兩種類型永磁同步電機(jī)的電感計(jì)算。其中磁鏈電流法和磁鏈攝動(dòng)法沒有考慮交叉耦合的影響,磁鏈微分法則計(jì)及了交叉耦合的作用。對(duì)比分析了三種計(jì)算方法的結(jié)果,驗(yàn)證了電感計(jì)算需要考慮磁路飽和以及交叉耦合的影響才能獲得精度較高的結(jié)果。同時(shí)也分析了內(nèi)置式電機(jī)與表貼式電機(jī)在電感變化上的差異。搭建了內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的弱磁控制系統(tǒng)仿真模型,研究了電感參數(shù)變化對(duì)于弱磁控制系統(tǒng)性能的影響。最后分析了交流靜態(tài)法測試內(nèi)置式永磁同步電機(jī)電感參數(shù)的原理。由于傳統(tǒng)交流靜態(tài)法激勵(lì)施加的方式與電機(jī)實(shí)際情況存在差異,導(dǎo)致測試結(jié)果存在一定誤差。針對(duì)這一缺點(diǎn),本文提出了改進(jìn)型交流靜態(tài)法,使測試過程中電機(jī)磁場的分布更接近電機(jī)實(shí)際情況,計(jì)及了交叉耦合的影響。對(duì)兩種方法進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果證明了改進(jìn)型方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 有限元法 交叉耦合 交流靜態(tài)法
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 選題背景及意義16-17
• 1.2 永磁同步電機(jī)電感參數(shù)研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3 本文主要內(nèi)容23-24
• 2 永磁同步電機(jī)模型及參數(shù)分析24-34
• 2.1 永磁同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)與分類24-26
• 2.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型26-29
• 2.3 PMSM定子繞組自感與互感29-31
• 2.4 交叉耦合現(xiàn)象分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 永磁同步電機(jī)有限元模型與電感計(jì)算原理34-42
• 3.1 有限元法基本原理34-36
• 3.2 永磁同步電機(jī)有限元模型建立36-40
• 3.3 有限元法電感計(jì)算理論40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 基于有限元法的永磁同步電機(jī)電感的研究42-63
• 4.1 不考慮交叉耦合的磁鏈電流法42-45
• 4.2 不考慮交叉耦合的磁鏈攝動(dòng)法45-49
• 4.3 考慮交叉耦合的磁鏈微分法49-56
• 4.4 電感變化對(duì)弱磁控制的影響56-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 5 考慮交叉耦合的永磁同步電機(jī)電感測試研究63-75
• 5.1 傳統(tǒng)交流靜態(tài)法63-66
• 5.2 改進(jìn)型交流靜態(tài)法66-71
• 5.3 實(shí)驗(yàn)研究71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 6 總結(jié)與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 作者簡介83-85
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集85

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