多相电机非正弦供电技术的研究

发布时间：2017-09-10 01:40

  本文关键词：多相电机非正弦供电技术的研究

  更多相关文章： 七相感应电机 电压源逆变器 多维调制技术 谐波注入 非正弦供电技术

【摘要】：与三相感应电动机相比,多相(相数大于3)电机通过增加相数来减小每相绕组上的功率需求,当绕组电流不变时,可降低供电电压,反之能输出更大的功率。多相电机变频调速系统具有低压大功率、系统可靠性高及输出转矩平稳的特点,非常适合电力机车牵引、船舶推进等大功率场合。本文七相感应电机为例,研究了多相感应电机的非正弦供电技术,全文主要内容如下：根据绕组函数理论,对七相感应电机的磁动势进行分析,得出了集中整距分布式绕组中各次电流谐波对电机输出转矩的影响。根据多回路理论计算七相感应电机的定转子参数,在此基础上建立了七相感应电机的自然坐标系模型和空间解耦模型。分析了七相逆变器的空间电压矢量,得出多相逆变器空间电压矢量具有多个平面的特点。根据伏秒平衡定律,结合多平面映射的观点,推导了多相逆变器多维调制技术的实现方法。根据多相电机磁势谐波分布表,分析了注入三次谐波增大电机转矩密度的基本原理。给出了静态谐波注入和动态谐波注入两种注入方案。分析了谐波注入后电机输出转矩的变化,同时为了使逆变器在各平面均位于线性调制区内,研究了谐波平面的最大调制比与基波平面的调制比间的关系,为谐波含量的控制提供了决策依据。根据谐波注入对转矩的影响,得出多相电机不同负载下的供电策略。最后,对多相多平面调制技术、谐波注入的非正弦供电技术进行仿真,随后在七相感应电机调速实验平台上进行了实验研究。仿真和实验均验证本文所研究的多维调制技术和非正弦供电技术的正确性,为深入研究多相电机奠定了基础。
【关键词】：七相感应电机 电压源逆变器 多维调制技术 谐波注入 非正弦供电技术
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM35
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 多相感应电机控制技术15-17
• 1.3.1 电机相数的定义15
• 1.3.2 多相逆变器PWM技术15-16
• 1.3.3 多相电机控制技术16
• 1.3.4 非正弦供电技术16-17
• 1.4 本文研究的主要内容17-18
• 第2章 多相感应电机的数学模型18-34
• 2.1 多相感应电机的磁势分析18-22
• 2.2 七相感应电机自然坐标系下的数学模型22-24
• 2.3 七相感应电机空间解耦模型24-28
• 2.3.1 多相对称系统的旋转变换矩阵24-25
• 2.3.2 七相感应电机空间解耦模型25-27
• 2.3.3 七相电机等效电路27-28
• 2.4 七相感应电机仿真28-33
• 2.4.1 正弦供电仿真结果28-30
• 2.4.2 非正弦供电仿真30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 多相逆变器PWM技术34-48
• 3.1 逆变器空间电压矢量分布34-36
• 3.2 传统SVPWM调制技术36-39
• 3.3 多维调制技术39-42
• 3.4 正弦SVPWM调制技术42-43
• 3.5 调制技术仿真43-46
• 3.5.1 七相传统SVPWM43-44
• 3.5.2 正弦SVPWM44-45
• 3.5.3 多维调制技术45-46
• 3.6 本章小结46-48
• 第4章 多相电机非正弦供电技术48-69
• 4.1 七相电机的矢量控制48-49
• 4.2 非正弦供电技术49-62
• 4.2.1 非正弦供电增大转矩的基本原理49-50
• 4.2.2 谐波对气隙磁场的影响50-52
• 4.2.3 磁密最大化方案52-54
• 4.2.4 静态谐波注入54-56
• 4.2.5 动态谐波注入56-58
• 4.2.6 输出转矩分析58-60
• 4.2.7 谐波注入方法60-62
• 4.3 仿真研究62-67
• 4.3.1 正弦供电仿真62-64
• 4.3.2 非正弦供电仿真64-66
• 4.3.3 仿真结果分析66-67
• 4.4 本章小结67-69
• 第5章 多相电机调速系统设计69-79
• 5.1 调速平台设计69-73
• 5.1.1 主电路设计69-71
• 5.1.2 控制板设计71-72
• 5.1.3 软件结构72-73
• 5.2 实验结果及分析73-78
• 5.2.1 逆变器实验73-76
• 5.2.2 多相电机实验76-78
• 5.3 本章小结78-79
• 结论与展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果87-88
• 附录1. 多相电机参数计算88-91
• 附1.1 定转子电阻88-89
• 附1.2 定转子电感及互感89-90
• 附1.3 电机参数计算结果90-91
• 附录2. 调速系统控制板原理图91-92

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本文编号：823993