多相分数槽集中绕组永磁电机的建模与仿真

发布时间：2017-10-31 08:39

  本文关键词：多相分数槽集中绕组永磁电机的建模与仿真

  更多相关文章： 多相永磁电机 分数槽 相变量 建模与仿真 电感参数计算

【摘要】：通过仿真研究电机的性能,是新型电机设计和驱动的有效辅助手段。作为新型电机,多相永磁电机兼有多相电机与永磁电机的优点,有良好的应用前景。本文以多相分数槽集中整距绕组永磁电机为背景,研究平顶波反电动势永磁多相电机的建模方法以及该类电机在谐波电流注入下的性能,为项目后续工作奠定研究基础。首先,介绍了采用准梯形永磁体的多相分数槽集中绕组永磁电机的结构和性能特点,指出该电机反电动势为平顶波,可通过注入谐波电流提升转矩密度。在此基础上,搭建了电机的多维d-q模型,分析、对比了该电机在正弦电流和谐波电流注入下的电流、转矩性能,验证注入谐波电流能够产生额外转矩,提高电机的转矩密度。由于多维d-q模型忽略了电机反电动势高次谐波分量和电感参数的变化,仿真结果可能存在一定的偏差。其次,分析了相变量模型的建模方法以及参数计算、查找方法,建立了基于电路元件的电机相变量模型。针对多维d-q模型的特点,建立了精度较高的电机相变量模型,在此基础上对比两种模型的仿真结果,研究多维d-q模型忽略反电动势高次谐波和电感参数变化造成的影响。为了进一步提高电机相变量模型的精度,重点对比了冻结磁导率法与相关文献中计算电感值的方法,并采用多个电感查找表的方法,改进了相变量模型中电感值的准确度。最后,搭建了电机的FLUX-SIMULINK联合仿真模型以进一步分析电机性能,并验证了多相电机相变量模型的可行性。对FLUX-SIMULINK联合仿真模型的建立方法和步骤进行了分析和总结,采用联合仿真模型对电机在不同工况下的电机及其调速系统性能进行了性能仿真。仿真结果与相变量模型的结果进行对比,证明了相变量模型在多相永磁电机中应用的可行性。通过分析比较各模型的特点,为后续研究工作提供指导。
【关键词】：多相永磁电机 分数槽 相变量 建模与仿真 电感参数计算
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM351
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-17
• 1.3 本文的主要研究内容17-19
• 2 电机多维d-q模型及其仿真19-42
• 2.1 多相分数槽集中整距绕组永磁电机19-26
• 2.2 d-q子空间耦合电感26-27
• 2.3 基于多维d-q模型的多相永磁电机仿真27-40
• 2.4 本章小结40-42
• 3 基于相变量模型的电机建模与仿真42-56
• 3.1 多相永磁同步电机相变量模型42-48
• 3.2 相变量模型参数的计算48-50
• 3.3 基于相变量模型的多相电机系统仿真50-54
• 3.4 本章小结54-56
• 4 基于有限元的联合仿真模型及其仿真56-70
• 4.1 FLUX有限元软件模型及联合仿真概述56-58
• 4.2 电机FLUX-SIMULINK联合仿真模型58-62
• 4.3 基于联合仿真模型的多相电机系统仿真62-67
• 4.4 各模型对比67-68
• 4.5 本章小结68-70
• 5 总结与展望70-72
• 5.1 全文总结70-71
• 5.2 后续工作71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-79
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文79

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