六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2019-09-28 17:00
【摘要】:多相電機(jī)與傳統(tǒng)三相電機(jī)相比,在實(shí)現(xiàn)低壓大功率、減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、提高系統(tǒng)可靠性等方面有突出優(yōu)點(diǎn),多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于高功率等級(jí)和高可靠性的場(chǎng)合,比如:船舶推進(jìn)系統(tǒng)、純電動(dòng)以及混合動(dòng)力電動(dòng)車輛牽引系統(tǒng)等。多相永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一種新的應(yīng)用領(lǐng)域,其控制方法在理論和實(shí)踐中的應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)。本文以雙Y移30度六相永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,主要對(duì)電機(jī)數(shù)學(xué)模型、SVPWM調(diào)制技術(shù)、初始位置角度檢測(cè)技術(shù)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析和研究。本文的分析方法和結(jié)論可以推廣到其它多相永磁同步電機(jī)分析中,為進(jìn)一步研究多相永磁同步電機(jī)提供理論基礎(chǔ)和創(chuàng)造工程價(jià)值。論文主要完成工作如下:1)基于繞組函數(shù)理論知識(shí),推導(dǎo)了繞組正弦和非正弦分布兩種型式雙Y移30°六相永磁同步電機(jī)繞組函數(shù)和氣隙磁導(dǎo)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,建立了自然坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下兩種繞組型式電機(jī)的數(shù)學(xué)模型;2)分析與研究了適用于繞組正弦和非正弦分布雙Y移30°六相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基波控制和多維矢量控制兩種控制方式;3)針對(duì)六相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的PWM調(diào)制技術(shù),在分析與研究了最大四矢量SVPWM和基于載波PWM兩種PWM調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種具有直流側(cè)電壓利用率高、周期對(duì)稱、功率器件在一個(gè)PWM周期內(nèi)只開(kāi)關(guān)一次等優(yōu)點(diǎn)的最優(yōu)開(kāi)關(guān)次數(shù)SVPWM策略。研究結(jié)果經(jīng)過(guò)了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;4)根據(jù)雙Y移30°中性點(diǎn)不隔離的六相永磁同步電機(jī)的空間繞組結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究了通過(guò)測(cè)試電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)來(lái)檢測(cè)電機(jī)相序方法,給出了兩種轉(zhuǎn)子初始位置角檢測(cè)技術(shù),研究結(jié)果經(jīng)過(guò)了實(shí)驗(yàn)和工程驗(yàn)證。將上述研究成果應(yīng)用到北車集團(tuán)-永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限公司的委托項(xiàng)目船舶推進(jìn)多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)中,優(yōu)化了相電流波形,準(zhǔn)確檢測(cè)電機(jī)的相序、初始角度。
【圖文】:
章 雙 Y 移 30°六相永磁同步電雙 Y 移 30°六相永磁同析與研究,電機(jī)數(shù)學(xué)模型的本章主要分析六相永磁同步繞組正弦和非正弦分布電機(jī),但是在自然坐標(biāo)系下電機(jī)統(tǒng)的研究,所以本章還通過(guò)子空間的分量變?yōu)橹绷髁浚亩ㄗ与妷号c電磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué) 30°永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模 30°六相永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)成,兩套繞組相對(duì)位移 30
2 5 4 3cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( )6 3 6 3 22 5 4 3sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( )6 3 6 3 212 5 4 3cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( )36 3 6 3 2sin5( ) sin5(6 2 5 4 3) sin5( ) sin5( ) sin5( ) sin5( )3 6 3 21 0 1 0 1 00 1 0 1 0 1 繞組正弦型電機(jī),在α-β子空間會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換有關(guān),在 z1-z2 不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換無(wú)關(guān),忽略高次諧波的影響,機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中只需將α-β子空間的基波分量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換;繞組非正弦型電僅在α-β子空間會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì),在 z1-z2 也會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能換有關(guān),,且只考慮五次諧波,同時(shí)忽略高次諧波的影響,則需將基波分量-z2 諧波分量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換。靜止與旋轉(zhuǎn)兩坐標(biāo)系間的關(guān)系如圖 2.2 所示:
【學(xué)位授予單位】:華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TM341
本文編號(hào):2543426
【圖文】:
章 雙 Y 移 30°六相永磁同步電雙 Y 移 30°六相永磁同析與研究,電機(jī)數(shù)學(xué)模型的本章主要分析六相永磁同步繞組正弦和非正弦分布電機(jī),但是在自然坐標(biāo)系下電機(jī)統(tǒng)的研究,所以本章還通過(guò)子空間的分量變?yōu)橹绷髁浚亩ㄗ与妷号c電磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué) 30°永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模 30°六相永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)成,兩套繞組相對(duì)位移 30
2 5 4 3cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( ) cos( )6 3 6 3 22 5 4 3sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( ) sin( )6 3 6 3 212 5 4 3cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( ) cos5( )36 3 6 3 2sin5( ) sin5(6 2 5 4 3) sin5( ) sin5( ) sin5( ) sin5( )3 6 3 21 0 1 0 1 00 1 0 1 0 1 繞組正弦型電機(jī),在α-β子空間會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換有關(guān),在 z1-z2 不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換無(wú)關(guān),忽略高次諧波的影響,機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中只需將α-β子空間的基波分量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換;繞組非正弦型電僅在α-β子空間會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì),在 z1-z2 也會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)與機(jī)電能換有關(guān),,且只考慮五次諧波,同時(shí)忽略高次諧波的影響,則需將基波分量-z2 諧波分量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換。靜止與旋轉(zhuǎn)兩坐標(biāo)系間的關(guān)系如圖 2.2 所示:
【學(xué)位授予單位】:華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TM341
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2543426
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