本文關(guān)鍵詞：非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究

  更多相關(guān)文章： 非對稱轉(zhuǎn)子 開關(guān)磁阻電機(jī) 功率變換電路 轉(zhuǎn)矩脈動抑制

【摘要】：兩相開關(guān)磁阻電機(jī)是具有較少相數(shù)的一類電機(jī),正是電機(jī)相數(shù)的減少使其結(jié)構(gòu)更加簡單、成本更加低廉,極其適合應(yīng)用于高速或家用電器領(lǐng)域。兩相開關(guān)磁阻電機(jī)雖具有諸多優(yōu)點,但同時也存在特殊位置不能自啟動、轉(zhuǎn)矩脈動大和振動噪聲嚴(yán)重的問題。本文提出一種新型非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的兩相開關(guān)磁阻電機(jī),該電機(jī)不僅能解決自啟動問題,同時能有效抑制電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動和降低系統(tǒng)噪聲。論文針對該種電機(jī)工作機(jī)理、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及其轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)展開研究,主要研究工作如下:首先,通過對非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理的分析,探討采用非對稱轉(zhuǎn)子實現(xiàn)電機(jī)自啟動的機(jī)理及對電機(jī)磁路、磁鏈和電感的影響。改進(jìn)基于特殊位置磁鏈曲線的非線性模型,建立適合于非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的簡化磁鏈模型,為提高簡化磁鏈模型的建模精度,研究改進(jìn)基于四條磁化曲線擬合的磁鏈解析模型,并通過仿真驗證該磁鏈解析模型的建模精度。其次,分析非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)工作時磁通自由切換的機(jī)理及定轉(zhuǎn)子齒部的磁飽和情況,確定電機(jī)定轉(zhuǎn)子軛高的最優(yōu)選取原則,利用有限元仿真驗證選取原則的合理性。探討影響電機(jī)磁通自由切換時轉(zhuǎn)矩脈動的結(jié)構(gòu)參數(shù),通過有限元仿真優(yōu)化分析上述結(jié)構(gòu)參數(shù),尋求磁通自由切換最平穩(wěn)時電機(jī)最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。總結(jié)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機(jī)磁鏈、電感和轉(zhuǎn)矩輸出特性的影響規(guī)律,歸納出該種電機(jī)的設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化方法。其三,針對不對稱半橋變換器驅(qū)動非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)換向時轉(zhuǎn)矩脈動大的問題,提出無源升壓功率變換電路驅(qū)動的方案。研究該功率變換電路通過繞組升壓降低換相時勵磁、退磁時間進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)矩波動的機(jī)理,并利用非線性仿真模型進(jìn)行仿真,驗證無源升壓功率變換電路抑制電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的可行性。其四,分析非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)換向時電流和轉(zhuǎn)矩特性,提出具有負(fù)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)型轉(zhuǎn)矩分配函數(shù),以抑制電機(jī)換向時產(chǎn)生的負(fù)轉(zhuǎn)矩,為進(jìn)一步提高改進(jìn)型轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)抑制轉(zhuǎn)矩脈動的能力,將角度位置控制引入至改進(jìn)型轉(zhuǎn)矩分配函數(shù),并通過系統(tǒng)仿真驗證改進(jìn)型轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)對抑制轉(zhuǎn)矩脈動有效性。最后,研制一臺非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī),完成電機(jī)的靜態(tài)特性測試,并與仿真數(shù)據(jù)對比得出樣機(jī)實測值和理論值的誤差,分析誤差產(chǎn)生的原因。
【關(guān)鍵詞】：非對稱轉(zhuǎn)子 開關(guān)磁阻電機(jī) 功率變換電路 轉(zhuǎn)矩脈動抑制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM352
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10
• 1.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-19
• 1.2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)11-15
• 1.2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的功率變換電路15-17
• 1.2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的控制策略17-19
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁特性20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的特性分析20-22
• 2.2.1 基本結(jié)構(gòu)分析20-21
• 2.2.2 工作機(jī)理分析21-22
• 2.3 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程22-23
• 2.3.1 電路方程22-23
• 2.3.2 機(jī)械方程23
• 2.3.3 機(jī)電聯(lián)系方程23
• 2.4 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的非線性解析模型23-27
• 2.4.1 解析函數(shù)建模方法24
• 2.4.2 非線性磁鏈解析模型24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 定、轉(zhuǎn)子軛高的優(yōu)化28-31
• 3.2.1 定、轉(zhuǎn)子軛高的分析28-29
• 3.2.2 定、轉(zhuǎn)子軛高的仿真分析29-31
• 3.3 轉(zhuǎn)子寬極底部收縮系數(shù)的優(yōu)化31-32
• 3.4 定、轉(zhuǎn)子極弧的優(yōu)化32-38
• 3.4.1 定、轉(zhuǎn)子極弧的初次優(yōu)化33-34
• 3.4.2 轉(zhuǎn)子極弧的優(yōu)化34-37
• 3.4.3 定子極弧的優(yōu)化37-38
• 3.5 電機(jī)優(yōu)化前后轉(zhuǎn)矩對比分析38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 無源升壓功率變換電路的研究40-47
• 4.1 引言40
• 4.2 無源升壓功率變換電路的理論研究40-42
• 4.2.1 無源升壓功率變換電路的結(jié)構(gòu)分析40-41
• 4.2.2 無源升壓功率變換電路的工作機(jī)理41-42
• 4.3 無源升壓功率變換電路的仿真分析42-45
• 4.3.1 基于Matlab的開關(guān)磁阻電機(jī)仿真模型42-43
• 4.3.2 無源升壓功率變換電路的仿真分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第5章 基于TSF控制策略轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究47-64
• 5.1 引言47
• 5.2 TSF控制策略原理47-49
• 5.2.1 基于TSF控制策略的調(diào)速系統(tǒng)組成47-48
• 5.2.2 TSF控制策略中轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的設(shè)計48-49
• 5.3 基于余弦型TSF控制策略的調(diào)速系統(tǒng)仿真分析49-51
• 5.3.1 基于TSF控制策略的仿真模型49
• 5.3.2 基于CCC和TSF控制策略的仿真分析49-51
• 5.4 改進(jìn)型TSF控制策略的研究51-56
• 5.4.1 改進(jìn)型TSF控制策略的機(jī)理51-52
• 5.4.2 基于改進(jìn)型TSF控制策略的仿真52-56
• 5.5 新型控制策略的研究56-63
• 5.5.1 新型控制策略的原理56-58
• 5.5.2 基于新型控制策略的仿真58-62
• 5.5.3 轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)62-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 第6章 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的靜態(tài)測試64-70
• 6.1 引言64
• 6.2 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的有限元分析64-66
• 6.2.1 磁鏈分析64-65
• 6.2.2 電感分析65
• 6.2.3 矩角特性分析65-66
• 6.3 非對稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的靜態(tài)測試66-69
• 6.3.1 樣機(jī)電阻測試66-67
• 6.3.2 樣機(jī)電感測試67
• 6.3.3 樣機(jī)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩測試67-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果75-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 俞梟辰;王家軍;;開關(guān)磁阻電機(jī)線性模型的建模與仿真研究[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報;2012年06期

2 鄧君;詹瓊?cè)A;孫劍波;;開關(guān)磁阻電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)速度控制[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年07期

3 曹家勇,周祖德,陳幼平,詹瓊?cè)A,朱煜;一種開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制的新方法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2005年06期

，

本文編號：1020928