极相调制感应电机的建模与控制

考虑极相调制感应电机绕组导体的实际分布,利用傅里叶级数分解,得到导体密度函数,并建立其自然坐标系下的数学模型。以此为基础,根据多相电机电流/电压信息的冗余性,通过利用独立变量,提出一种改进的多相电机坐标变换方法,采用最少的电流/电压传感器,获取矢量控制所需的d-q轴电流/电压分量。它不但可减少实际电流传感器的数目,降低整个控制系统的成本,而且可简化坐标变换中的编程算法。撘建了极相调制电机的矢量控制系统,通过矢量控制实现解耦控制,利用转矩分配函数,确保变极切换过程的转矩平滑,可灵活控制电机运行于不同的极数。论文利用JMAG有限元分析验证了所建立数学模型的正确性,基于Matlab建立了极相调制感应电机的矢量控制系统。仿真和实验结果验证了论文对该电机的理论建模、分析及提出的最少电流传感器矢量控制变极方案的可行性、有效性。

极相调制异步电机的绕组设计及性能比较

异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组。本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机。有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性。比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景。

高速开关磁阻电机的电感计算与运行分析

高速开关磁阻电机(SRM)常采用角度控制方式(APC),因而准确计算电感曲线,确定开通关断角对电机的控制非常重要.本文采用能量增量法计算了SRM的静态电感和动态电感特性,分析比较得出动态电感能更好地反映电机的动态特性及饱和特性.根据高速运行的SRM动态电感,确定了合适的角度控制方案.基于有限元软件JMAG-studio,采用场-路耦合方法,对高速SRM运行于APC的工况进行分析计算,得到了电机的磁场分布及电流、转矩特性.

高速开关磁阻电机电磁解析分析方法

磁化曲线计算是SRM解析计算的关键,现有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速SRM,不适用于高速运行的低极数SRM。本文在传统8/6极低速SRM磁化曲线的基础上,推导了4/2极高速SRM三个重要位置的磁化曲线计算公式,并与有限元结果做了对比。对额定工况下的4/2极SRM样机进行了转矩校验,指出了传统校验法的不足,提出了新的校验方法。最后,考虑电机自起动能力,优化了电机转子结构。

基于DSP控制的多相交流电机变频调速系统

多相电机调速系统可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩/转速范围得到扩展。为此,以9绕组极相调制感应电机为对象,建立了其数学模型,研究了其极相变换控制。以TMS320LF2407A为处理器,用XC95288XL扩展PWM信号通道,构建了极相调制感应电机控制系统,实验结果验证了该系统。

极相调制感应电机的解析数学建模

极相调制是扩展多相感应电机转矩/转速范围的有效方法,基于绕组函数,建立了其解析数学模型。应用S函数,建立了Matlab仿真模型,并将仿真结果与J-MAG计算结果进行了对比,验证了所建立数学模型的正确性。