同心笼次级直线双馈电机端部效应及运行特性分析

发布时间：2020-04-07 20:23

【摘要】：在轨道交通领域,为提升列车的爬坡能力、减小列车的转弯半径、降低运行噪声,越来越多的有轨列车采用直线电机驱动。同心笼次级直线双馈电机凭借其功率因数可调、运行方式多样化、可实现能量回馈制动等技术优势,在该领域拥有较好的应用前景。目前,已有部分学者对该电机开展研究,研究过程均采用旋转双馈电机的分析模型和分析方法,而忽略了电机的端部效应及其对电机运行特性的影响,不利于该电机的进一步研究和应用。本文为解决上述问题,对该电机的端部效应进行了深入分析。本文首先给出了同心笼次级直线双馈电机的结构特点,并以直线电机产生平均电磁推力的基本条件作为切入点,从谐波产生方式和稳定运行条件两个方面阐述了该电机的工作原理,分析了多种运行方式。然后从一维场的角度对直线电机纵向端部作用机理进行了深入的分析,提出了考虑纵向端部影响的直线电机绕组分析方法,并据此计算了电机的电感系数,分析其在端部影响下随位置变化的基本规律。最后建立了该电机的数学模型,通过与等效同心笼转子无刷双馈电机的对比,并结合有限元软件,分析了该电机在异步、同步和双馈运行模式下的运行特性。分析研究表明,同心笼次级直线双馈电机端部效应将导致功率绕组和控制绕组产生直接耦合,这种直接耦合将使得电机的部分输入功率转化为变压器励磁功率,使其在两套绕组之间直接传递,并引起电机的推力波动,致使电机的性能变差。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U270.38;TM359.4

【参考文献】

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本文编号：2618347