本文關(guān)鍵詞：多相永磁同步電機驅(qū)動技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,三相電機驅(qū)動系統(tǒng)在電氣驅(qū)動應(yīng)用場合得到了廣泛的應(yīng)用,然而隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制理論的發(fā)展,由逆變器供電的電機驅(qū)動系統(tǒng)的相數(shù)不再受到供電相數(shù)的限制。特別在大功率、高可靠性和低直流電壓供電應(yīng)用場合,多相電機驅(qū)動系統(tǒng)比三相電機驅(qū)動系統(tǒng)更具優(yōu)勢,因此多相電機驅(qū)動系統(tǒng)特別適合于應(yīng)用在艦船全電力推進、電動車輛、航空航天和軍事等場合。其相關(guān)技術(shù)的研究為電氣驅(qū)動技術(shù)的研究開辟了新的領(lǐng)域,多相電機驅(qū)動系統(tǒng)得到各國科研人員越來越多的關(guān)注和重視。 本文研究從任意相數(shù)多相電機出發(fā),重點研究了五相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng),全文主要內(nèi)容如下: 引入繞組函數(shù)理論定量分析了任意相數(shù)對稱繞組的磁勢時空諧波分布,說明了低次時空諧波在多相電機中的重要作用;首次從對稱分量法推導出推廣派克變換,并建立了n-m相感應(yīng)電機數(shù)學模型,指出多相電機控制是一個多維控制問題。這些基礎(chǔ)理論知識為分析多相電機奠定了理論基礎(chǔ)。 建立了五相永磁同步電機派克方程,在此基礎(chǔ)上研究了五相永磁同步電機中d-q子空間與廣義零序子空間的耦合問題。并根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式五相永磁同步電機的特點,詳細討論了不同情況下的多維矢量控制和解耦控制問題。 通過對多相電機數(shù)學模型和傳統(tǒng)SVPWM方法的分析,指出傳統(tǒng)SVPWM方法在多相電機控制中的不足。在此基礎(chǔ)上提出了正交矢量空間多維SVPWM方法,它同時在各個子空間中合成給定電壓矢量,解決了傳統(tǒng)SVPWM方法中定子電流諧波不可控的問題,滿足了多相電機多維矢量控制的需要。 首次從電機結(jié)構(gòu)對稱的觀點出發(fā)推導出五相永磁同步電機缺相運行情況下的數(shù)學模型,提出了多相電機無擾運行的條件和定子電流的優(yōu)化方法。對多相電機容錯控制策略進行了研究,并將基于有效作用時間載波型PWM方法推廣應(yīng)用到缺相運行多相電機驅(qū)動系統(tǒng)的容錯控制中。 研制了五相電機全數(shù)字控制器,搭建了電機試驗平臺,在一臺5kW五相永磁同步電機上進行了試驗。實現(xiàn)了五相電機的全數(shù)字矢量控制,并在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)SVPWM方法和本文提出的正交矢量空間多維SVPWM方法進行了試驗對比,驗證了本文理論分析的正確性和方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：多相電機 磁勢諧波 推廣派克變換 數(shù)學模型 五相永磁同步電機 電流 諧波 矢量控制 SVPWM 容錯控制
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（電工研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 引言11
• 1.2 課題背景與選題意義11-13
• 1.3 多相電機及其驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)研究綜述13-24
• 1.3.1 國內(nèi)研發(fā)狀況13-14
• 1.3.2 國外研發(fā)狀況14-24
• 1.4 課題基礎(chǔ)與論文主要研究工作24-27
• 1.4.1 存在的問題與實驗室研究基礎(chǔ)24-25
• 1.4.2 主要研究工作與創(chuàng)新點25-27
• 第二章 多相繞組磁勢諧波分析與多相電機建模27-48
• 2.1 引言27
• 2.2 多相繞組磁勢諧波分析27-34
• 2.2.1 n 相繞組的相數(shù)定義27-28
• 2.2.2 多相繞組磁勢諧波分析28-34
• 2.3 繞組正弦分布多相電機建模34-47
• 2.3.1 自然坐標系下電機模型35-38
• 2.3.2 對稱分量法與對稱分量模型38-43
• 2.3.3 推廣派克變換與派克方程43-47
• 2.4 本章小節(jié)47-48
• 第三章 五相永磁同步電機建模及其矢量控制研究48-69
• 3.1 引言48
• 3.2 五相永磁同步電機數(shù)學模型48-62
• 3.2.1 自然坐標系下的數(shù)學模型49-53
• 3.2.2 定子繞組正弦分布五相永磁同步電機派克方程53-56
• 3.2.3 定子繞組非正弦分布五相永磁同步電機模型56-61
• 3.2.4 兩種繞組形式五相永磁同步電機數(shù)學模型比較61-62
• 3.3 五相永磁同步電機矢量控制62-65
• 3.4 MATLAB/SIMLINK 建模與仿真分析65-67
• 3.4 小節(jié)67-69
• 第四章 正交矢量空間多維多相SVPWM 策略研究69-92
• 4.1 引言69-70
• 4.2 正交矢量空間多維SVPWM 方法研究70-85
• 4.2.1 傳統(tǒng)SVPWM 方法[82]71-73
• 4.2.2 正交矢量空間多維多相SVPWM 策略73-85
• 4.3 仿真驗證85-91
• 4.3.1 仿真結(jié)果與分析86-91
• 4.4 小節(jié)91-92
• 第五章 五相永磁同步電機缺相無擾運行與容錯控制研究92-110
• 5.1 引言92
• 5.2 缺相運行時電機無擾運行條件分析92-96
• 5.3 缺相運行時五相永磁同步電機建模96-103
• 5.4 缺相運行時容錯控制方法及PWM 技術(shù)研究103-108
• 5.4.1 基于SVPWM 的電機缺相運行容錯控制分析103-106
• 5.4.2 基于有效作用時間載波型PWM 容錯控制106-108
• 5.5 仿真分析108
• 5.6 小節(jié)108-110
• 第六章 系統(tǒng)實現(xiàn)與試驗研究110-129
• 6.1 引言110
• 6.2 五相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)試驗平臺結(jié)構(gòu)與控制器硬件設(shè)計110-113
• 6.2.1 試驗平臺結(jié)構(gòu)110-111
• 6.2.2 控制器硬件設(shè)計與試驗用電機111-113
• 6.3 五相永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)控制軟件設(shè)計113-117
• 6.4 試驗結(jié)果與分析117-128
• 6.4.1 電機空載反電勢測量117
• 6.4.2 基于傳統(tǒng)SVPWM 方法的矢量控制117-121
• 6.4.3 基于正交矢量空間四維SVPWM 方法的矢量控制121-128
• 6.5 小節(jié)128-129
• 第七章 全文總結(jié)與將來工作建議129-131
• 7.1 全文總結(jié)129-130
• 7.2 幾點建議130-131
• 附錄一131-132
• 附錄二132-133
• 參考文獻133-141
• 致謝141-143
• 個人簡歷、在學期間研究成果與發(fā)表論文143
• 個人簡歷143
• 在國內(nèi)外學術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表的論文與科研成果143

【引證文獻】

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10 孫洪周;五相永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

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本文編號：343337