异步机变频系统载频损耗特性与效率优化研究

发布时间：2019-11-04 01:33

【摘要】：本文以异步电机变频系统为研究对象,从载波频率的角度出发,通过研究系统的各部分损耗与载波频率的关系,运用有限元分析软件建立了电机和MATLAB变频电源的模型,进行联合仿真计算,并搭建测试实验平台分析研究电机在工频和变频供电下的各部分损耗与载波频率的关系问题。从理论上分析了电机变频系统的电机损耗和变频器损耗的组成,以及各部分损耗的影响因素,并介绍了各部分损耗与载波频率的关系;然后介绍了有限元方法的计算理论,并在此基础上,用MATLAB软件建立了变频电源模型以及MagNet有限元电机模型,仿真计算了电机在工频及变频供电下的各个损耗的情况。通过搭建的双机可逆对拖系统实验平台进行实验测试,实验中电机1作为正向电动运行,电机2作为发电回馈制动运行,电机1采用自耦调压器进行降压起动,电机2采用可逆变频器控制进行加载,然后用WT3000测量系统的各部分功率和损耗。首先对两个电机在工频供电下的进行短路和空载实验,得出两个电机的损耗,即铜耗、铁耗和机械损耗;然后对电机2在变频供电下进行短路和空载损耗实验,得到电机铜耗与载波频率的关系曲线和电机铁耗与载波频率的关系曲线;其次在电机变频供电下的实验中,还测取到了整流损耗和逆变损耗,这两个损耗相加就得到了变频器的损耗,从而得到变频器的损耗与载波频率的关系曲线;最后在相同的实验条件下,对电机变频系统的总损耗进行实验测试,得出系统总损耗与载波频率的关系。根据仿真和实验的结果,从中找到系统总损耗最小时的最佳载波频率,以提高电机变频系统的运行效率,达到系统效率优化的目的。
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM343

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本文编号：2555394