船舶电力推进多相永磁同步电动机的起动性能分析

利用状态变量法建立了六相双Y移30°绕组永磁同步电动机的数学模型,对电压型逆变器供电下电动机的起动过程进行计算和分析,并讨论电磁参数对电机起动性能的影响。为电力推进系统的设计提供理论依据。

基于准梯形永磁体的多相分数槽集中整距绕组永磁电动机齿槽转矩抑制

对准梯形永磁体边沿厚度影响多相分数槽集中整距绕组电动机齿槽转矩的规律进行了研究。准梯形永磁体由正弦永磁体及第3,5次谐波合成得到,永磁体谐波分量的幅值依边沿厚度而定。为提高优化速度,采用复数磁导率模型计算齿槽转矩,并得到最优边沿厚度。对20槽22极外转子五相电动机进行解析计算发现,准梯形永磁体可抑制电动机齿槽转矩,且永磁体最优边沿厚度为最大厚度的0.5倍。齿槽转矩的有限元仿真和样机测量结果验证了解析计算及其结论的有效性。

用于抑制多相异步电动机定子谐波电流的电抗滤波器

电压型逆变器驱动多相异步电动机运行时,虽然降低了转矩脉动和转子谐波损耗,却在定子绕组出现了明显的低次谐波电流。在总结现有的方法基础上,提出一种新型的电抗滤波方法。电抗器采用和多相交流电机定子类似的电磁结构,适当调整绕组的分布,使在多相电机中不产生旋转磁场的谐波电流在滤波电抗器中产生旋转磁场。这些谐波电流在多相异步电动机中仅遇到漏电抗,在滤波电抗器中却遇到高值的耦合电抗,因而有选择地对定子中的显著谐波电流进行滤波。以六相移30°的绕组结构为例,对包括滤波器的多相异步电动机建立了数学模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了电抗器的有效性。

多相永磁同步电动机不对称运行的矢量控制

该文通过对双Y形6相永磁同步电动机(PMSM)出现一相或多相绕组开路故障时磁动势的分析,建立了多相PMSM在此种不对称情况下的数学模型,提出了不对称情况下多相PMSM在转子磁场定向控制时的矢量控制方法。该方法以故障前后定子侧产生恒定磁动势为原则,对定子侧电流进行补偿。数字仿真结果表明,这种控制方法可使多相PMSM在不对称运行工况下的运行性能得到明显的改善。

多相永磁同步电动机的矢量控制及仿真

建立了多相永磁同步电动机定子静止坐标系以及d、q旋转坐标下的数学模型 ,对多相永磁同步电动机的矢量控制系统进行了一般性分析 .针对表面式永磁电动机提出了一种简单高效的转子磁场定向控制方法 .

多相感应电动机调速系统研究与应用

文章介绍了多相电动机调速系统的特点 ,综述了国内外的研究历史与现状 。

多相异步电动机在广义d-q-0参照系中的仿真分析

选择合适参照系变换是多相电机分析中的重要内容,文中介绍了广义d-q-0变换的原理和这种变换矩阵的推导过程,阐述了这种变换的物理意义。以双Y移30°异步电动机为对象,在广义d-q-0参照系中建立数学模型并进行仿真,结果验证了这种变换在动态问题和谐波问题分析中的有效性。

一种多相永磁同步电动机的最佳转矩控制

根据电机学的基本理论,建立了多相永磁同步电动机在定子静止坐标系及转子旋转坐标下的通用数学模型,该模型为多相永磁同步电动机的控制和特性分析建立了良好的基础。在电动机实际工作的电压和电流约束条件下,提出了多相永磁电动机的一种最佳转矩控制方法,该方法能够使电动机在给定的控制电流下获得最大的输出转矩。以9相电动机为例,利用Matlab建立了调速控制系统的仿真模型,仿真结果证明了建立的数学模型是合理的,提出的控制方法是行之有效的。

多相同步电动机中压变频调速装置系统集成

电力电子系统集成对于中大功率电力电子装置而言是要实现其系统结构和部件的标准化。作者以多相同步电动机中压变频调速装置为研究背景,探索了复杂大电力电子装置中的系统集成问题。作者对大电力电子装置进行模块化研究,首先分析如何选择主电路的一级标准模块,如三电平逆变单元的一级标准模块为一相NPC三电平桥臂;然后又分析了如何划分系统的二级标准模块,如整流模块、逆变模块、励磁模块等;随后作者又以多相同步电动机调速系统为例对控制系统进行分层研究,设计了各控制管理层的任务及各层间的信息流通信方式。利用这些研究成果,作者设计、制作了模块化的同步电机调速装置,试验取得了成功。

带阻尼绕组的多相大功率推进永磁同步电动机绕组参数的测量和计算研究

为了充分考虑磁场各次谐波的作用 ,方波推进电动机一般采用相绕组回路的数学模型 ,模型中绕组参数的测量和计算较为复杂 ,其中带阻尼绕组的多相永磁同步推进电动机的绕组电感测量和计算尤为困难。本文在分析了无阻尼绕组多相永磁同步电动机绕组参数测量的基础上 ,提出了测量带阻尼绕组的多相永磁同步电动机电枢绕组参数的相关分析脉冲响应法 ,该方法将确定电动机参数的问题转化为对系统传递函数系统的辨识问题。

一种用于直流幅压供电的多相感应电动机控制策略研究

针对潜艇直流供电系统中换向器幅压直流电动机运行和维护中存在的问题,提出了一体化多相逆变器—感应电动机替代方案。该方案在利用多相结构抑制谐波的同时,能够减少装备体积,并提高可靠性。为了解决蓄电池供电时直流电压幅值变化的问题,引入了特定谐波消除PWM技术对逆变器的输出进行恒压控制。以双Y移30°感应电动机和逆变器为对象,对控制系统进行了初步设计和仿真分析。结果表明,该方案在起动、恒压、抑制脉动转矩方面拥有较好的效果,适用于对运行可靠性和稳定性有较高要求,但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。

交交变频器-多相同步电动机稳态和似稳态等效电路模型

在分析交交变频器-多相同步电动机调速系统运行的基础上,提出将多相同步电动机的d、q轴变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理,并忽略转子回路对高频分量的电阻和阻尼绕组对低频分量的作用的分析方法,建立了适合于交交变频器-多相同步电动机系统稳态和似稳态分析的等效电路模型。试验结果证明了该模型的正确性。

多相感应电动机的SHEPWM控制原理及仿真分析

针对潜艇直流供电系统中直流幅压电动机运行中存在的问题,提出了一体化多相逆变器-感应电动机替代方案。为了抑制蓄电池供电时直流电压幅值变化对电动机运行性能的影响,引入了SHEPWM技术对逆变器的输出电压进行恒压控制。该方案以双Y移30°感应电动机和逆变器为研究对象进行了仿真分析,结果表明:该方案在起动、恒压、抑制转矩脉动等方面有较好的效果,适合对运行可靠性和稳定性有较高要求、但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。

多相感应电动机的气隙磁势谐波分析

采用绕组函数法分析多相感应电动机定子绕组为正弦分布、集中整距和短距分布等形式时气隙磁势谐波的分布,在此基础上简单讨论建立对应的电机数学模型。由于多相电机具有转矩大,定子绕组分布和激励形式灵活的特点,相比传统三相电机其优点显著。

交-交变频多相同步电动机调速系统谐波转矩分析

多相同步电动机用作舰船的推进电机有着广泛的应用前景。以十二相同步电动机系统为例,从十二相交-交变频器输出谐波电压入手,分析推导了交-交变频十二相同步电动机调速系统输出谐波转矩的解析计算公式。通过一个具体算例,计算得到了其主要次谐波的频谱,结果表明,其谐波转矩近似为零。理论计算结果得到了仿真和试验的验证,仿真和试验结果均表明,交-交变频十二相同步电动机调速系统转矩谐波情况比三相系统有了很大改善。

多相电动机的开发与应用

随着半导体技术的进步,随着变频器作为供电电源和异步电动机控制器件的普及,对定子相数超过3相的多相电动机,愈益受到人们的关注和重视。在标准三相驱动(牵引)电动机的基础上,已制造成定子不同相数的多相电动机,并对其参数的比较进行了研究讨论。同时,对定子绕组和齿、槽部分的几何尺寸作了改变;在给定的尺寸下,提出了确定电动机可能达到的相数范围的方法。基于所研究电动机的参数对比,当相数接近最大值时,保持总损耗值和绕组的重量不超过原3相电动机类似值的情况下,已经证实,电动机定子相数接近最大值时,运行特性和性能均得到改善。

电压型逆变器驱动的多套Y绕组电动机空间矢量电压研究

研究了电压型逆变器(VSI)驱动的多套Y绕组结构电动机的空间矢量电压(SVV)。根据SVV和磁链矢量之间存在着近似的积分关系,提出用该量替代磁场量进行谐波分析,以用于评估多相交流电动机运行性能;根据伏秒平衡原理,求取了中点不相连的多套Y绕组合成SVV;总结了各Y绕组之间的空间相移与绕组电压相移的一般性规律;以4Y(十二相)绕组结构为例,理论分析了当一组三相逆变桥故障时绕组的空间矢量电压谐波,并通过仿真对分析结果进行了验证。

多相永磁无刷电动机系统仿真及分析

推导了永磁电机电磁转矩和反电势的一般表达式,建立了考虑电感谐波和气隙磁密谐波的多相永磁无刷直流电机数学模型。对具有两套三相绕组互隔30°电角度的六相永磁无刷电动机系统进行仿真并与实验数据比较,结果表明该数学模型能准确分析计算电机的性能,并得出了多相电机可以大大降低转矩波动的结论。

多相永磁同步电动机调速系统建模与工程实现

在分析多相永磁同步电动机(PMSM)调速系统特性的基础上,对其建模过程进行了详细阐述。在此基础上,搭建了六相PMSM基于磁场定向控制的双闭环调速系统仿真模型。探讨了多相PMSM调速系统工程实现的一些问题,设计了采样、保护、故障处理等硬件电路和中断处理、故障诊断等软件部分。仿真结果证明了该系统建模和算法的准确性,并对工程实现上的硬件电路进行了设计。

逆变器供电多相同步电动机的稳态性能仿真

本文建立了逆变器供电多相同步电动机的数学模型,分析了三种电机状态变量的对称性。给出了三相和十二相(4Y移15o)同步电动机的仿真结果,并对两者进行了比较。仿真结果对逆变器供电多相同步电动机的设计有一定的参考借鉴作用。