發(fā)布時間：2020-05-19 19:45

【摘要】：兩相開關(guān)磁阻電機(jī)是一種相數(shù)最少、結(jié)構(gòu)最簡單、成本最低廉的開關(guān)磁阻電機(jī)。但兩相開關(guān)磁阻電機(jī)存在著轉(zhuǎn)矩脈動大、無法自起動的缺點,本論文針對兩相開關(guān)磁阻電機(jī)的缺點,進(jìn)一步減少兩相開關(guān)磁阻電機(jī)的鐵芯損耗,提出一種定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī),對電機(jī)本體結(jié)構(gòu)、電機(jī)鐵損和控制技術(shù)展開深入研究,主要研究工作如下:提出一種定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī),新結(jié)構(gòu)兩相開關(guān)磁阻電機(jī)為6/3結(jié)構(gòu),每相有一個主齒和兩個輔助齒,繞組采用串并聯(lián)連接方式。通過該電機(jī)結(jié)構(gòu)演化過程,研究該種結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)工作機(jī)理,分析定子鐵芯單向磁通磁路特點。結(jié)合傳統(tǒng)兩相開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計理念,得出該種電機(jī)設(shè)計方法。探討定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)主齒和輔助齒寬度比例關(guān)系對電機(jī)磁路分布及對定轉(zhuǎn)子磁飽和的影響。為解決兩相開關(guān)磁阻電機(jī)自起動問題,研究一種多弧面、變氣隙轉(zhuǎn)子齒結(jié)構(gòu),擴(kuò)大正轉(zhuǎn)矩區(qū)間。以減小轉(zhuǎn)矩脈動為目的,針對轉(zhuǎn)子變氣隙弧面的兩個極弧系數(shù)、氣隙寬度、軛厚等轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。分析定子軛厚、齒寬對電機(jī)磁路飽和及轉(zhuǎn)矩特性的影響,得出最優(yōu)定子結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究定子串并聯(lián)繞組結(jié)構(gòu)形式對電機(jī)磁路的影響,通過有限元法優(yōu)化定子主、次繞組參數(shù)。為了提高第二變氣隙多點有限元計算效率,提出一種迭代插值優(yōu)化方法,該方法在第二變氣隙細(xì)分多位置點基礎(chǔ)上,擬合氣隙變化趨勢進(jìn)行迭代插值,優(yōu)化各個位置點的最優(yōu)氣隙寬度值。結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)損耗分析方法和定子單向磁通磁路特性,采用雙頻法和橢圓法結(jié)合的損耗計算法,推導(dǎo)一種適用于定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)損耗計算的數(shù)學(xué)模型。利用有限元仿真,對定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)與傳統(tǒng)兩相開關(guān)磁阻電機(jī)損耗進(jìn)行對比分析,驗證定子單向磁通開關(guān)磁阻電機(jī)減少損耗方面的可行性。針對兩相開關(guān)磁阻電機(jī)去磁和勵磁時間過長的問題,采用無源升壓電路增強(qiáng)電路的勵磁和去磁能力,減少勵磁和去磁時間。對無源升壓電路的開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真分析。研究轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制策略,進(jìn)一步抑制兩相開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動,并對該控制策略進(jìn)行仿真。最后,研制一臺定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)樣機(jī)。通過對樣機(jī)電感特性和矩角特性的測試與分析,驗證定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)理論分析的正確性及該種結(jié)構(gòu)電機(jī)優(yōu)越性。
【圖文】：

此時電流上升和下降時間減少最為顯著。5.2.3 無源升壓電路的仿真分析不對稱半橋和無源升壓兩種功率變換電路的仿真模型分別如圖5-7和圖5-8所示。相比于不對稱半橋，，無源升壓在前端增加了一個電容和兩個二極管。定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要分為本體模塊、開通和關(guān)斷角計算模塊、角度判斷模塊和功率變換電路等。新結(jié)構(gòu)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建模仿真如圖 5-9 所示。圖 5-7 不對稱半橋仿真模型 圖 5-8 無源升壓電路仿真模型

此時電流上升和下降時間減少最為顯著。5.2.3 無源升壓電路的仿真分析不對稱半橋和無源升壓兩種功率變換電路的仿真模型分別如圖5-7和圖5-8所示。相比于不對稱半橋，無源升壓在前端增加了一個電容和兩個二極管。定子單向磁通兩相開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要分為本體模塊、開通和關(guān)斷角計算模塊、角度判斷模塊和功率變換電路等。新結(jié)構(gòu)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建模仿真如圖 5-9 所示。圖 5-7 不對稱半橋仿真模型 圖 5-8 無源升壓電路仿真模型
【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】：2018
【分類號】：TM352

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2671386