基于電容網(wǎng)絡(luò)的高速永磁電機(jī)軸電壓分析方法
發(fā)布時間:2023-02-12 11:03
隨著高頻開關(guān)管的廣泛應(yīng)用,變頻技術(shù)早已相當(dāng)成熟,目前在工業(yè)控制和能源變換等行業(yè)領(lǐng)域中普遍采用。當(dāng)電機(jī)工作時,PWM逆變器輸出的瞬時三相電壓不對稱,其在系統(tǒng)中產(chǎn)生共模電壓,共模電壓將會引起軸電壓,使得軸端和大地之間存在電壓降,影響電機(jī)的安全運行。本文基于高速電機(jī)可靠運行的研究目的,采用電容網(wǎng)絡(luò)的方法建立模型,從而進(jìn)行高速電機(jī)軸電壓研究。首先,為了準(zhǔn)確分析計算軸電壓的數(shù)值,建立高速永磁電機(jī)內(nèi)部的電容網(wǎng)絡(luò),然后進(jìn)行數(shù)值計算、有限元計算和實驗測量,相互驗證結(jié)果的正確性。對模型的準(zhǔn)確性驗證之后,借助該模型分析電機(jī)部分參數(shù)如電機(jī)氣隙長度,槽口寬度,槽口高度等對電機(jī)內(nèi)部電容的影響規(guī)律。其次,借助建立的高速永磁電機(jī)共模模型來對電機(jī)的共模電壓、軸電壓進(jìn)行分析。著重考慮護(hù)套和繞組端部對模型造成的影響,在電機(jī)參數(shù)對電容的影響分析基礎(chǔ)上,分析這些參數(shù)對軸電壓的影響規(guī)律,從而進(jìn)一步分析電機(jī)驅(qū)動器參數(shù),如直流母線電壓等,對軸電壓的影響。之后,在電容網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,對軸電壓抑制方法進(jìn)行分析。采用接地銅導(dǎo)體對軸電壓的抑制效果進(jìn)行仿真分析,著重分析銅導(dǎo)體的厚度對軸電壓抑制效果的影響規(guī)律。對安裝接地銅導(dǎo)體之后的電機(jī),在...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的背景與意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 軸電壓與軸電流產(chǎn)生機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.2 耦合電容研究現(xiàn)狀
1.2.3 軸電壓與軸電流抑制方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 高速永磁同步電機(jī)雜散電容計算
2.1 引言
2.2 HSPMSM雜散電容分布和數(shù)值計算
2.3 HSPMSM雜散電容有限元計算
2.4 HSPMSM雜散電容影響因素分析
2.4.1 電機(jī)氣隙長度對雜散電容影響
2.4.2 定子槽楔相對介電常數(shù)對雜散電容影響
2.4.3 槽口寬度對雜散電容影響
2.4.4 槽口高度對雜散電容影響
2.4.5 繞組絕緣對雜散電容影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 電機(jī)軸電壓影響因素分析
3.1 引言
3.2 共模模型建立
3.2.1 考慮護(hù)套等效模型
3.2.2 不考慮護(hù)套等效模型
3.2.3 考慮繞組端部電容等效模型
3.3 電機(jī)參數(shù)對軸電壓的影響
3.3.1 電機(jī)氣隙長度對軸電壓影響
3.3.2 定子槽楔相對介電常數(shù)對軸電壓影響
3.3.3 槽口寬度對軸電壓影響
3.3.4 槽口高度對軸電壓影響
3.3.5 繞組絕緣對軸電壓影響
3.3.6 繞組端部形式對軸電壓影響
3.4 電機(jī)驅(qū)動器參數(shù)對軸電壓的影響
3.4.1 直流母線電壓對軸電壓的影響
3.4.2 載波頻率對軸電壓的影響
3.4.3 調(diào)制比對軸電壓的影響
3.4.4 死區(qū)時間對軸電壓的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 導(dǎo)體槽楔接地機(jī)理及電磁分析
4.1 引言
4.2 導(dǎo)體槽楔接地機(jī)理分析
4.2.1 導(dǎo)體槽楔接地具體原理
4.2.2 導(dǎo)體槽楔接地等效模型
4.2.3 繞組端部電容對軸電壓的影響分析
4.2.4 導(dǎo)體接地方法對軸電流的影響分析
4.3 電磁仿真分析
4.3.1 無電流諧波時電機(jī)電磁情況仿真
4.3.2 有電流諧波時電機(jī)電磁情況仿真
4.4 電機(jī)溫度場分析
4.4.1 電機(jī)溫度場分析方法
4.4.2 電機(jī)有限元模型簡化
4.4.3 導(dǎo)熱和散熱系數(shù)計算
4.4.4 生熱率的求取
4.4.5 溫度場計算分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 高速永磁電機(jī)部分參數(shù)對軸電壓影響分析
5.1 引言
5.2 電機(jī)功率等級對軸電壓影響分析
5.3 電機(jī)接地形式對軸電壓影響
5.4 全浸冷卻對軸電壓影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3740987
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的背景與意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 軸電壓與軸電流產(chǎn)生機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.2 耦合電容研究現(xiàn)狀
1.2.3 軸電壓與軸電流抑制方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 高速永磁同步電機(jī)雜散電容計算
2.1 引言
2.2 HSPMSM雜散電容分布和數(shù)值計算
2.3 HSPMSM雜散電容有限元計算
2.4 HSPMSM雜散電容影響因素分析
2.4.1 電機(jī)氣隙長度對雜散電容影響
2.4.2 定子槽楔相對介電常數(shù)對雜散電容影響
2.4.3 槽口寬度對雜散電容影響
2.4.4 槽口高度對雜散電容影響
2.4.5 繞組絕緣對雜散電容影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 電機(jī)軸電壓影響因素分析
3.1 引言
3.2 共模模型建立
3.2.1 考慮護(hù)套等效模型
3.2.2 不考慮護(hù)套等效模型
3.2.3 考慮繞組端部電容等效模型
3.3 電機(jī)參數(shù)對軸電壓的影響
3.3.1 電機(jī)氣隙長度對軸電壓影響
3.3.2 定子槽楔相對介電常數(shù)對軸電壓影響
3.3.3 槽口寬度對軸電壓影響
3.3.4 槽口高度對軸電壓影響
3.3.5 繞組絕緣對軸電壓影響
3.3.6 繞組端部形式對軸電壓影響
3.4 電機(jī)驅(qū)動器參數(shù)對軸電壓的影響
3.4.1 直流母線電壓對軸電壓的影響
3.4.2 載波頻率對軸電壓的影響
3.4.3 調(diào)制比對軸電壓的影響
3.4.4 死區(qū)時間對軸電壓的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 導(dǎo)體槽楔接地機(jī)理及電磁分析
4.1 引言
4.2 導(dǎo)體槽楔接地機(jī)理分析
4.2.1 導(dǎo)體槽楔接地具體原理
4.2.2 導(dǎo)體槽楔接地等效模型
4.2.3 繞組端部電容對軸電壓的影響分析
4.2.4 導(dǎo)體接地方法對軸電流的影響分析
4.3 電磁仿真分析
4.3.1 無電流諧波時電機(jī)電磁情況仿真
4.3.2 有電流諧波時電機(jī)電磁情況仿真
4.4 電機(jī)溫度場分析
4.4.1 電機(jī)溫度場分析方法
4.4.2 電機(jī)有限元模型簡化
4.4.3 導(dǎo)熱和散熱系數(shù)計算
4.4.4 生熱率的求取
4.4.5 溫度場計算分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 高速永磁電機(jī)部分參數(shù)對軸電壓影響分析
5.1 引言
5.2 電機(jī)功率等級對軸電壓影響分析
5.3 電機(jī)接地形式對軸電壓影響
5.4 全浸冷卻對軸電壓影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3740987
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