永磁同步电机振动特性仿真分析与试验
发布时间：2022-01-17 12:38
近年来,纯电动汽车快速发展,不同于燃油车,纯电动汽车的主要动力源是电机。论文以永磁同步电机为研究对象,优化联合仿真方法,研究在机-电-磁-控四者之间非线性耦合影响下的电机振动特性,并通过试验进行了验证。本论文主要研究内容和结论如下:（1）针对永磁同步电机的联合仿真方法进行深入研究,采用一种综合考虑机-电-磁-控相互影响的联合仿真方法。优化的联合仿真方法采用Maxwell、Simplorer、Simulink和LMS Virtual.Lab三个软件实现,综合考虑了磁场中的定子开槽和永磁磁场、控制中的调制方式、电路中的死区时间和开关管压降、机械中的轴不对中等耦合影响因素。（2）分析电机在理想工况时两种方法的电流、转矩、电磁力和轴承力时频域特征,四个参数的时域波形变化趋势、频域中的谐波成分和幅值均相同,验证了本文所用方法的正确性。（3）对比分析本文所提联合仿真方法与现有方法在转子轴不对中时的电磁力频谱特性,优化后的联合仿真方法获得的电磁力出现了关于转频的调制现象,这是现有方法无法体现的。利用变偏角角度、变转速和变负载三种工况,总结角度、转速和负载对电磁力频谱特性的影响,同时证明了本仿真方法适...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机-电-磁-控联合仿真思路磁场部分考虑电机的极槽数、定子开槽、电枢磁场以及永磁磁场等因素对电磁力谐
RMxprt 电机模型 Maxwell 电机二维模型图 2-3 电机磁场模型路部分建模图 2-4 电机电路模型图 2-4 所示，在 Simplorer 软件中建立驱动电路模型，主要包括直流电压311VE1Q2Q5D14D13D12D1D11Q6Q1Q3Q4 D15L1L2L3
达式为： *1cos sinsrefsu RiT (2-8) *1cos + sinsrefsu RiT (2-9) 2 2sref ref refu u u (2-10)式中：ψs*为定子目标磁链，Δδ 为负载角即实时磁链与目标磁链之间的夹角，uαref、uβref分别为 α、β 轴的预测电压[59]。（4）SVPWM 模块SVPWM 模块利用预测电压的幅值及空间相位角，选取幅值相等时间不等的电压矢量合成目标电压矢量，控制逆变器工作输出三相电流，使电机达到目标转速和目标磁链。Simulink 中搭建的控制策略模型，如图 2-6 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系角度不对中径向振动特征分析[J]. 杨国林,朱琳琳,赵立超,王望. 机械设计与制造. 2018(S1)
[2]平行不对中转子系统的电机电流特性[J]. 郭伟杰,杨兆建,石江波,李峰. 机械设计与制造. 2018(03)
[3]基于dSPACE的永磁同步电机低振动噪声控制策略[J]. 李晓华,雷轶,刘成健. 电机与控制应用. 2017(12)
[4]考虑机电耦合的电动轮系统纵向振动特性建模及验证[J]. 左曙光,李多强,毛钰,邓文哲,吴旭东. 农业工程学报. 2017(22)
[5]电机控制策略对电动车动力总成电磁振动的影响[J]. 于蓬,王珮琪,章桐,陈诗阳,余瑶,郭荣. 振动与冲击. 2017(19)
[6]转子动态偏心对永磁同步电机性能的研究[J]. 黄信,方超,谭耿锐,杜晓斌. 防爆电机. 2017(05)
[7]变频驱动减速电机振动特性联合仿真分析[J]. 杨志坚,喻桂华,杨刚. 微电机. 2017(07)
[8]转子偏心对永磁同步电机振动噪声的影响分析[J]. 左曙光,张耀丹,刘晓璇,吴双龙,钟鸿敏. 机电一体化. 2017(06)
[9]PWM整流器参数对永磁同步发电机电流谐波的影响[J]. 宋广兴,高剑,黄守道. 微电机. 2017(04)
[10]转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析[J]. 毛钰,左曙光,林福,冯朝阳. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
博士论文
[1]异步电机定子系统磁固耦合振动机理研究[D]. 李佰洲.天津大学 2014
硕士论文
[1]开关磁阻电机转子偏心故障及振动分析[D]. 邬占川.河北工程大学 2016
[2]永磁同步电机伺服系统的死区效应补偿方法研究[D]. 张岌淼.重庆大学 2015
[3]永磁同步电机高频振动与噪声研究[D]. 王东刚.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于磁固耦合的永磁电机电磁振动分析[D]. 韩汇文.浙江大学 2014
[5]弹性联轴器不对中情况下齿轮系统振动特性与诊断方法研究[D]. 刘金银.东北大学 2013
[6]逆变器死区效应分析及输出性能改善[D]. 王磊.重庆大学 2011
[7]机电耦合转子动力特性分析[D]. 闫凯.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3594741
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机-电-磁-控联合仿真思路磁场部分考虑电机的极槽数、定子开槽、电枢磁场以及永磁磁场等因素对电磁力谐
RMxprt 电机模型 Maxwell 电机二维模型图 2-3 电机磁场模型路部分建模图 2-4 电机电路模型图 2-4 所示，在 Simplorer 软件中建立驱动电路模型，主要包括直流电压311VE1Q2Q5D14D13D12D1D11Q6Q1Q3Q4 D15L1L2L3
达式为： *1cos sinsrefsu RiT (2-8) *1cos + sinsrefsu RiT (2-9) 2 2sref ref refu u u (2-10)式中：ψs*为定子目标磁链，Δδ 为负载角即实时磁链与目标磁链之间的夹角，uαref、uβref分别为 α、β 轴的预测电压[59]。（4）SVPWM 模块SVPWM 模块利用预测电压的幅值及空间相位角，选取幅值相等时间不等的电压矢量合成目标电压矢量，控制逆变器工作输出三相电流，使电机达到目标转速和目标磁链。Simulink 中搭建的控制策略模型，如图 2-6 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴系角度不对中径向振动特征分析[J]. 杨国林,朱琳琳,赵立超,王望. 机械设计与制造. 2018(S1)
[2]平行不对中转子系统的电机电流特性[J]. 郭伟杰,杨兆建,石江波,李峰. 机械设计与制造. 2018(03)
[3]基于dSPACE的永磁同步电机低振动噪声控制策略[J]. 李晓华,雷轶,刘成健. 电机与控制应用. 2017(12)
[4]考虑机电耦合的电动轮系统纵向振动特性建模及验证[J]. 左曙光,李多强,毛钰,邓文哲,吴旭东. 农业工程学报. 2017(22)
[5]电机控制策略对电动车动力总成电磁振动的影响[J]. 于蓬,王珮琪,章桐,陈诗阳,余瑶,郭荣. 振动与冲击. 2017(19)
[6]转子动态偏心对永磁同步电机性能的研究[J]. 黄信,方超,谭耿锐,杜晓斌. 防爆电机. 2017(05)
[7]变频驱动减速电机振动特性联合仿真分析[J]. 杨志坚,喻桂华,杨刚. 微电机. 2017(07)
[8]转子偏心对永磁同步电机振动噪声的影响分析[J]. 左曙光,张耀丹,刘晓璇,吴双龙,钟鸿敏. 机电一体化. 2017(06)
[9]PWM整流器参数对永磁同步发电机电流谐波的影响[J]. 宋广兴,高剑,黄守道. 微电机. 2017(04)
[10]转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析[J]. 毛钰,左曙光,林福,冯朝阳. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
博士论文
[1]异步电机定子系统磁固耦合振动机理研究[D]. 李佰洲.天津大学 2014
硕士论文
[1]开关磁阻电机转子偏心故障及振动分析[D]. 邬占川.河北工程大学 2016
[2]永磁同步电机伺服系统的死区效应补偿方法研究[D]. 张岌淼.重庆大学 2015
[3]永磁同步电机高频振动与噪声研究[D]. 王东刚.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于磁固耦合的永磁电机电磁振动分析[D]. 韩汇文.浙江大学 2014
[5]弹性联轴器不对中情况下齿轮系统振动特性与诊断方法研究[D]. 刘金银.东北大学 2013
[6]逆变器死区效应分析及输出性能改善[D]. 王磊.重庆大学 2011
[7]机电耦合转子动力特性分析[D]. 闫凯.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3594741
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