本文關(guān)鍵詞：自測速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 電機(jī)設(shè)計(jì) 齒諧波電勢 有限元分析 無傳感器控制

【摘要】：永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,功率密度、效率和功率因數(shù)比較高,廣泛應(yīng)用于各種交流電機(jī)的高性能控制及其調(diào)速系統(tǒng)。由永磁同步電機(jī)構(gòu)成的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)離不開準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子速度檢測裝置,但傳感器的安裝不僅增大系統(tǒng)的安裝難度,增加系統(tǒng)的成本,而且降低系統(tǒng)的可靠性。自測速永磁同步電機(jī)可以很好地解決這個(gè)問題。本文提出了一種自測速永磁同步電機(jī)的新型結(jié)構(gòu),并通過有限元仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。首先,本文對永磁同步電機(jī)的發(fā)展應(yīng)用與研究現(xiàn)狀作了簡要介紹,并對永磁同步電機(jī)的速度與轉(zhuǎn)子位置檢測方法的研究,永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、工作原理及其轉(zhuǎn)速檢測原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其次,提出了在定子齒上設(shè)置檢測繞組的自測速永磁同步電機(jī)新結(jié)構(gòu),通過檢測繞組中的齒諧波電勢周期或頻率來計(jì)算轉(zhuǎn)子速度,從而將速度傳感器與電機(jī)這兩種結(jié)構(gòu)融合在一起。利用磁路設(shè)計(jì)方法完成了一臺15k W自測速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì),并在Maxwell 2D中合理設(shè)計(jì)了檢測繞組,計(jì)算電機(jī)的電感參數(shù)、功角特性等同步性能,驗(yàn)證了該自測速永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。然后,利用Ansoft maxwell 2D有限元仿真軟件,得到了電機(jī)的磁力線、氣隙磁密等電磁特性,并對比分析轉(zhuǎn)子不同槽型時(shí)的空載氣隙磁密及其對應(yīng)的齒諧波含量。通過對穩(wěn)態(tài)和動態(tài)過程中電機(jī)檢測繞組感應(yīng)電動勢的求取,驗(yàn)證了該自測速方法在穩(wěn)態(tài)和動態(tài)工作狀況下測速所具有的有效性和準(zhǔn)確性。同時(shí)簡單方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向的判斷。最后,對基于單相信號注入法檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置,采用直流偏置法鑒別轉(zhuǎn)子磁極的極性的原理作了詳細(xì)的介紹,并通過有限元仿真及實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了基于單相信號注入法檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的有效性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 電機(jī)設(shè)計(jì) 齒諧波電勢 有限元分析 無傳感器控制
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-19
• 1 緒論19-30
• 1.1 課題研究的背景和意義19-20
• 1.2 永磁同步電機(jī)的發(fā)展應(yīng)用20-23
• 1.3 永磁同步電機(jī)控制的研究現(xiàn)狀23-25
• 1.4 永磁同步電機(jī)速度及轉(zhuǎn)子位置檢測研究現(xiàn)狀25-28
• 1.5 本文的主要內(nèi)容28-30
• 2 自測速永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與測速原理30-40
• 2.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)30-35
• 2.2 自測速永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-37
• 2.3 測速原理37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 3 自測速永磁同步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)40-57
• 3.1 基本的設(shè)計(jì)思路和方法40-44
• 3.2 自測速永磁同步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)步驟44-50
• 3.3 自測速永磁同步電機(jī)的RMxprt電磁計(jì)算50-52
• 3.4 自測速永磁同步電機(jī)的性能分析52-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 4 自測速永磁同步電機(jī)的有限元分析57-74
• 4.1 有限元分析方法57-58
• 4.2 電磁場基本方程58-60
• 4.3 自測速永磁同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)特性分析60-69
• 4.4 自測速永磁同步電機(jī)的動態(tài)特性分析69-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 5 基于單相信號注入的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法研究74-89
• 5.1 基于單相信號注入的轉(zhuǎn)子初始位置檢測原理分析74-79
• 5.2 基于單相信號注入的轉(zhuǎn)子初始位置檢測的有限元分析79-83
• 5.3 基于單相信號注入的轉(zhuǎn)子位置檢測方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證83-87
• 5.4 本章小結(jié)87-89
• 6 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 全文內(nèi)容總結(jié)89-90
• 6.2 展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 作者簡歷96-98
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集98

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 夏永洪;王善銘;邱阿瑞;黃劭剛;;新型混合勵(lì)磁永磁同步電機(jī)齒諧波電動勢的協(xié)調(diào)控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年03期

2 蘇健勇;楊貴杰;李鐵才;;PMSM擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)滑模觀測器及轉(zhuǎn)子位置和速度估算[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2008年05期

3 林瑤瑤;仲崇權(quán);;永磁同步電機(jī)高精度轉(zhuǎn)速測量技術(shù)研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

4 黃坤;龐晴晴;王磊;;基于轉(zhuǎn)子固有高頻信號的同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測[J];微特電機(jī);2011年11期

5 吳澤霖;李海軍;吳嘉琪;覃玉紅;;直流電機(jī)控制與速度檢測系統(tǒng)[J];儀表技術(shù);2012年07期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金孟加;面貼式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D];浙江大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高健偉;基于高頻注入法的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)誤差的分析[D];山東大學(xué);2012年

，

本文編號：874308