發(fā)布時間：2021-07-06 05:59

　　在航空航天、深海探測、新能源汽車等國家重大發(fā)展項目背景下,對永磁同步電機高轉(zhuǎn)矩密度和容錯特性的要求不斷提高,多相永磁同步電機愈發(fā)體現(xiàn)出其優(yōu)勢并引得越來越多的國內(nèi)外學(xué)者投入對其結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)速控制系統(tǒng)和容錯算法的研究。本文將以五相永磁同步電機為研究對象,為提高其轉(zhuǎn)矩密度設(shè)計了一種定子繞組非正弦分布的結(jié)構(gòu),并以此為基礎(chǔ)展開對三次諧波注入式五相永磁同步電機（Third Harmonic Injection-Five-phase Permanent Magnet Synchronous Motor,THI-FPMSM）調(diào)速系統(tǒng)以及一相開路故障容錯策略的研究。本文首先對多相電機的設(shè)計、建模和容錯控制理論系統(tǒng)歸納,總結(jié)多相電機的研究歷史和近況。接著建立THI-FPMSM正常和一相開路故障時自然坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。并類比三相電機坐標(biāo)變換矩陣進行推導(dǎo),獲得五相電機的Clark、Park矩陣,將自然坐標(biāo)系下五相電機數(shù)學(xué)模型變更到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,實現(xiàn)電機交、直軸分量解耦控制。本文的主要工作及研究成果包含以下三個方面:1.以高轉(zhuǎn)矩密度為目標(biāo),設(shè)計一款30槽32極表貼式外轉(zhuǎn)子五相永磁同步電機。對三種不同繞組方法的... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

五相電機封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（左：圖a，右：圖b）

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2.3 三次諧波注入式五相永磁同步電機建模本節(jié)分別在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立了正常電機自然坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型，并由自然坐標(biāo)系下的正常五相電機模型得到單相缺相后的電機模型2.3.1 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下 THI-FPMSM 的模型封裝根據(jù)式(2-17)、(2-22)、(2-24)和(2-10)可以在 Simulink 中搭建旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下正常工作的三次諧波注入式五相永磁同步電機模型并封裝如圖 2-2(a)所示，展開其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2-2(b)所示。d, q 坐標(biāo)系下的電機模型由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、dq 軸電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩計算和轉(zhuǎn)子運動方程等模塊構(gòu)成。

圖 2-2 五相電機封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（左：圖 a，右：圖 b）圖 2-3 是根據(jù)式(2-17)得到的五相定子電壓由自然坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)展開圖。其輸入量為定子五相電壓和轉(zhuǎn)子位置角 θ，輸出量為1 1d q、3 3d q坐標(biāo)軸下的電壓。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多相電機控制驅(qū)動技術(shù)研究綜述[J]. 劉自程,李永東,鄭澤東.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(24)
[2]基于零序電壓諧波注入式脈寬調(diào)制的五相永磁電機直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 劉國海,趙萬祥,周華偉,趙文祥,陳鳴,程燃.  中國電機工程學(xué)報. 2017(05)
[3]五相永磁同步電機缺相運行的建模與控制[J]. 高宏偉,楊貴杰.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(20)
[4]永磁同步電機及其驅(qū)動系統(tǒng)故障處理與容錯機制研究綜述[J]. 魏書榮,黃蘇融,符楊,張琪,高瑾.  電力自動化設(shè)備. 2016(10)
[5]基于載波的五相永磁容錯電機SVPWM算法[J]. 謝瑩,劉國海,周華偉,趙萬祥.  微電機. 2015(03)
[6]三次諧波注入式五相永磁同步電機矢量控制策略[J]. 高宏偉,楊貴杰,劉劍.  中國電機工程學(xué)報. 2014(24)
[7]五相電壓源逆變器的空間矢量脈寬調(diào)制方法研究[J]. 高宏偉,楊貴杰,劉劍.  中國電機工程學(xué)報. 2014(18)
[8]基于調(diào)制函數(shù)的五相電壓源逆變器SVPWM算法[J]. 高宏偉,楊貴杰,劉劍.  電機與控制學(xué)報. 2014(02)
[9]三次諧波注入式五相永磁同步電機轉(zhuǎn)矩密度優(yōu)化[J]. 趙品志,楊貴杰,李勇.  中國電機工程學(xué)報. 2010(33)
[10]三次諧波電壓注入的五相感應(yīng)電機SVM-DTC方法[J]. 朱鵬,張曉鋒,喬鳴忠,張成勝,蔡巍.  電機與控制學(xué)報. 2010(09)

碩士論文
[1]永磁同步電機諧波構(gòu)成分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 黃燕濤.華僑大學(xué) 2016
[2]永磁同步電機速度控制系統(tǒng)滑�？刂破鞯难芯縖D]. 陳娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3267673