近年來(lái)世界對(duì)船舶電力推進(jìn)、電動(dòng)汽車、軌道交通和全電傳飛行器等海、陸、空電氣化交通領(lǐng)域需求越來(lái)越高,多相異步電機(jī)由于其多自由度、低壓大功率、高轉(zhuǎn)矩密度和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。本文以五相異步電機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)容錯(cuò)控制和非正弦供電技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究,文章的主要內(nèi)容如下:第一,介紹了國(guó)內(nèi)外多相電機(jī)的研究情況和發(fā)展歷史,對(duì)多相異步電機(jī)的非正弦供電技術(shù)和容錯(cuò)控制技術(shù)進(jìn)行了綜述,從繞組函數(shù)出發(fā)計(jì)算了多相電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì),根據(jù)空間諧波和時(shí)間諧波闡述了電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)與注入諧波電流的組合方式,并基于多相坐標(biāo)變換矩陣介紹了多相異步電機(jī)任意速坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。第二,以傳統(tǒng)諧波注入算法為例,基于五相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型得到非正弦供電時(shí)的轉(zhuǎn)矩增益,闡述了功率密度提高的原因。介紹了非正弦供電氣隙磁密為平頂波的三個(gè)約束條件:幅值約束、相角約束和轉(zhuǎn)差約束,分析了傳統(tǒng)諧波注入方法只適合于空載運(yùn)行的缺陷。為解決帶載情況下傳統(tǒng)控制方法氣隙磁密畸變的缺陷,闡述了一種新穎的諧波注入算法,并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。首先根據(jù)相角約束和幅值約束得到三次諧波平面MT軸電流與基波平面MT軸電流的非線性關(guān)系,在變負(fù)載下實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)三... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多相異步電機(jī)矢量控制框圖

由于增加了基波平面的磁負(fù)荷。??非正弦供電技術(shù)的關(guān)鍵在于優(yōu)化氣隙磁密為平頂波，對(duì)應(yīng)到多相異步電機(jī)矢量控制系??統(tǒng)中，即優(yōu)化高次諧波平面和基波平面軸電流的關(guān)系，圖１－１為多相異步電機(jī)矢量控??制框圖。針對(duì)如何注入三次諧波，Ｈ．Ｘｕ使用雙平面轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，令三次諧波電流為基??波電流的，該方法在空載時(shí)可令氣隙磁場(chǎng)為平頂波，但在加載時(shí)氣隙磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生畸??變，不能充分發(fā)揮諧波注入的優(yōu)勢(shì)，并容易使鐵芯飽和，圖１－２為發(fā)生畸變和未發(fā)生畸變??的氣隙磁場(chǎng)分布圖。??ｉ１?＿?Ｍ｜?■?■?■??／？?Ｉｒ，????ｗ３?／?電流調(diào)界器?乂?／?———ｗｍ??、？「諧波注??７＂算法?Ｃｍ?，?Ｊ?Ｖ??！?ｉｉ：＿ｈ?ｉ?ｆ?－?ｊ?ｉ?：：??上，％?多相異步電機(jī)??圖１－１多相異步電機(jī)矢量控制框圖??１．５???１．５????１．０?１〇??°?５?０?５??Ｉ：?ｓ：??－丨．（）?－１．０??－１．５??；?１?；???－１．５???１?１???０?６０?１２０?ＩＳＯ?２４０?３００?３６０?０?６０?１２０?１８０?２４０?３００?３６０??角度（〇＞?角度…＞??

而使得氣隙磁場(chǎng)為平頂波；由于僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)三次諧波平面ＭＴ軸電流無(wú)法同時(shí)滿足三個(gè)??約束條件，文獻(xiàn)［５７］在雙平面轉(zhuǎn)子磁鏈定向的基礎(chǔ)上修改了坐標(biāo)變換矩陣，通過(guò)計(jì)算兩平??面氣隙磁鏈的角度差來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)乃軸的角度，可同時(shí)滿足三個(gè)平衡條件，如圖１－３所示。??圖１－３轉(zhuǎn)子磁鏈不同軸下的氣隙磁鏈?zhǔn)噶繄D??文獻(xiàn)［６３］通過(guò)基波平面轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向計(jì)算出三次諧波氣隙磁場(chǎng)的角度，將該角度加??入到坐標(biāo)變換中，然后在三次諧波平面進(jìn)行氣隙磁場(chǎng)定向控制從而使得諧波平面氣隙磁場(chǎng)??的角度與基波平面相同，坐標(biāo)變換矩陣如式（１－２）所示。??ｃｏｓ（沒(méi)）?ｃｏｓ（沒(méi)?ｃｏｓ（沒(méi)一?ｃｏｓ（沒(méi)?一３〇?ｃｏｓ（＾－４ｃ）??一?ｓｉｎ（６〇?－ｓｉｎ（６＞－＾）?－ｓｉｎ（６＞－２＾）?一?ｓｉｎ（沒(méi)一?３＜Ｊ）?—?ｓｉｎ（＜９?—?４ｆ）??Ｃｓ＝?－?ｃｏｓ３（０?＋?Ｓｍ｝）?ｃｏｓ３（０－＾＋＾３）?ｃｏｓ３（０－２＾＋＾３）?ｃｏｓ３（０－３＾?＋?＾ｍ３）?ｃｏｓ３（０－４＾＋?＜５ｍ３）??Ｖ５?＿ｓｉｎ３（￡？?＋?（ｙｍ３）?＿ｓｉｎ３（０＾＋Ｓｍ｝）?－ｓｉｎ３（０－２＾?＋?＾３）?－ｓｉｎ３（０－３＃＋＜５ｒａ３）?－ｓｉｎ３（６？－４＾＋＜５ｍ３）??＿?ｌ／ｙ／２?ｌ／＾ｊ２?１／ｎ／２?ｌ／Ｖ２?ｌ／＞／２??（１－２）??４??


本文編號(hào)：2934746