發(fā)布時(shí)間：2017-06-27 20:18

  本文關(guān)鍵詞：無軸承開關(guān)磁阻電機(jī)的減振降噪控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無軸承開關(guān)磁阻電機(jī)(BSRM)集驅(qū)動(dòng)與懸浮于一體,集成度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、控制靈活、容錯(cuò)性強(qiáng)及高速運(yùn)行等優(yōu)良特點(diǎn),使得BSRM在高速驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。BSRM是一種特殊的開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM),與SRM相似同樣存在著電磁振動(dòng)與噪聲等難題。無軸承技術(shù)于SRM上應(yīng)用,主動(dòng)控制定轉(zhuǎn)子齒極間不對(duì)稱的徑向磁拉力,有效抑制SRM振動(dòng)與噪聲。為了抑制BSRM的電磁振動(dòng)與噪聲,本文主要研究了雙繞組BSRM減振降噪控制技術(shù),主要工作如下:首先,在考慮轉(zhuǎn)子偏移情況下,基于虛位移法推導(dǎo)了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,基于麥克斯韋應(yīng)力法得到定子極受力的數(shù)學(xué)模型,為抑制BSRM振動(dòng)策略的提出提供必要的理論依據(jù)。通過有限單元法對(duì)定子進(jìn)行模態(tài)分析,獲得定子振動(dòng)模態(tài)及相應(yīng)固有振動(dòng)頻率。求解定子極受到徑向磁拉力作用激發(fā)的振動(dòng)響應(yīng)。其次,以定子極所受徑向力最小為約束條件,詳述雙繞組BSRM減振控制策略,分析控制參數(shù)計(jì)算方法。針對(duì)繞組換相時(shí)徑向力突變激發(fā)的振動(dòng),將兩步換相技術(shù)引入到雙繞組BSRM減振控制策略中,制定兩步換相帶來額外負(fù)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方案。隨后,針對(duì)雙繞組BSRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起傳動(dòng)軸上器件低頻共振問題,闡述了雙繞組BSRM直接轉(zhuǎn)矩控制策略(DTC)的基本原理。雙繞組BSRM的DTC策略以轉(zhuǎn)矩為直接控制對(duì)象,有效抑制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),減小電機(jī)低頻的噪聲。接著分析了雙繞組BSRM的DTC策略對(duì)振動(dòng)特性影響,指出了DTC策略在減振降噪目的下的應(yīng)用場(chǎng)合。最后,為了改善雙繞組BSRM在換相時(shí)刻徑向力突變問題,采用雙相導(dǎo)通合理分配各相繞組電流產(chǎn)生的懸浮力。在運(yùn)行過程中,使得定子極所受的徑向力平滑變化來減小電機(jī)的電磁振動(dòng)與噪聲。基于上述研究,本文基于Matlab/Simulink模塊,搭建雙繞組BSRM系統(tǒng)仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過相應(yīng)的仿真驗(yàn)證所提出控制策略減振降噪的有效性。
【關(guān)鍵詞】：雙繞組無軸承開關(guān)磁阻電機(jī) 數(shù)學(xué)模型 控制策略 振動(dòng)與噪聲 模態(tài)分析 徑向磁拉力
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM352
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 無軸承電機(jī)研究背景與研究概況13-16
• 1.1.1 無軸承電機(jī)研究背景13-14
• 1.1.2 無軸承電機(jī)研究概況14-16
• 1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)16-18
• 1.2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)16-17
• 1.2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)振動(dòng)與噪聲17-18
• 1.3 無軸承開關(guān)磁阻電機(jī)的研究概況18-19
• 1.4 本課題研究背景與研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4.1 研究背景19-20
• 1.4.2 研究現(xiàn)狀20
• 1.5 本文的主要內(nèi)容20-22
• 第二章 雙繞組BSRM模型與定子振動(dòng)基本理論22-38
• 2.1 雙繞組BSRM懸浮運(yùn)行機(jī)理22-23
• 2.2 雙繞組BSRM的數(shù)學(xué)模型23-28
• 2.3 雙繞組BSRM定子極徑向力建模28-32
• 2.4 電機(jī)定子振動(dòng)特性分析32-37
• 2.4.1 定子振動(dòng)基本理論32-33
• 2.4.2 定子固有頻率計(jì)算33-37
• 2.4.2.1 解析法求解定子固有頻率33-34
• 2.4.2.2 有限元法求解定子固有頻率34-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 雙繞組BSRM減振控制策略38-52
• 3.1 雙繞組BSRM減振控制策略38-44
• 3.1.1 基本控制策略38-39
• 3.1.2 控制參數(shù)計(jì)算39-42
• 3.1.3 仿真分析比較42-44
• 3.2 雙繞組BSRM兩步換相減振策略44-51
• 3.2.1 主繞組兩步換相控制策略44-47
• 3.2.2 雙繞組BSRM兩步換相減振策略47-48
• 3.2.3 兩步換相減振策略工作區(qū)域分析48-49
• 3.2.4 兩步換相減振策略仿真分析49-51
• 3.3 本章小結(jié)51-52
• 第四章 雙繞組BSRM的DTC策略對(duì)定子振動(dòng)特性影響52-63
• 4.1 雙繞組BSRM的DTC策略基本原理52-57
• 4.1.1 雙繞組BSRM的DTC策略的數(shù)學(xué)模型52-53
• 4.1.2 電壓矢量選取53-54
• 4.1.3 磁鏈計(jì)算54-55
• 4.1.4 磁鏈與轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)55-57
• 4.2 雙繞組BSRM的DTC策略仿真驗(yàn)證57-59
• 4.3 DTC策略對(duì)定子振動(dòng)特性的影響分析59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 雙繞組BSRM雙相導(dǎo)通控制策略63-69
• 5.1 雙繞組BSRM雙相導(dǎo)通控制策略基本原理63-66
• 5.1.1 雙繞組BSRM雙相導(dǎo)通控制策略63-64
• 5.1.2 雙相控制策略的控制參數(shù)計(jì)算64-66
• 5.2 系統(tǒng)仿真分析66-67
• 5.3.本章小結(jié)67-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 本文工作總結(jié)69
• 6.2 工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文75-76
• 致謝76

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2 ，

本文編號(hào)：491132