一、三相异步电动机直接转矩控制的一种实现方法（论文文献综述）
王怀嘉[1]（2021）在《基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究》文中研究指明混合驱动型风力机是风力机领域的一个重要研究方向,然而受气候、环境等多种因素的制约,对其进行现场试验非常困难。为了更方便对混合驱动型风力机进行研究,在实验室搭建一套混合驱动型风力机模拟试验平台,用以更好的解决该类型风力机中变速恒频的问题,具有重要的理论和现实意义。本文主要完成了以下工作:分析了组合式时域风速模型和风力机模型,将混合驱动型风力机各端差速比和功率比等参数引入到混合驱动型风力机系统中,得到了基准风速和基准转速。分析了全风速状态下系统功率流的状态变化;建立了差动齿轮箱模型,确定了三端之间的转速比和转矩比。依据最佳叶尖速比法,提出了一种混合驱动型风力机最大功率点模拟研究方案。为了对混合驱动型风力机模拟试验平台中异步电机进行有效地控制,推导了三相异步电机ABC坐标系下的数学模型。在此基础上,结合(Clark和Park坐标变换得到了在两相静止和两相旋转坐标系下的三相异步电机数学模型。分析了异步电机矢量控制算法,推导了 SVPWM算法的实现步骤。在上述基础上,搭建了三相异步电机转子磁场定向（FOC）矢量控制系统,同时结合混合驱动型风力机原理,搭建了混合动力型风力机仿真平台,验证理论的正确性。设计了混合驱动型风力机模拟平台硬件电路和软件控制系统,搭建了混合动力模拟试验平台。以此平台为基础,分析了磁粉制动器与加载电流之间的关系和模拟端异步电机驱动器的调速性能。仿真与试验数据对比分析表明,本文所建立的模拟试验平台能够对混合驱动型风力机进行有效地模拟。
周伟豪[2]（2021）在《基于参数辨识的异步电机效率优化》文中研究说明异步电动机因其成本低、简单可靠,广泛运用于风机泵类负载拖动,矢量控制使得异步电动机的性能得到进一步提升,使其拓展到更多高性能驱动领域,成为工业用电领域的绝对主力军。但在很多应用场合,异步电动机长期工作在空载或轻载状态,这时电机效率降低很大。为了解决这一问题,一些工业变频器中已经根据实际工况设置了（低于满载的）磁通设置值,用以提高异步电机效率,但是这些弱磁磁通通常根据电机的理论参数进行计算得到,运行过程中电机参数会发生变化,此时电机的效率有进一步提高的空间。针对以上问题,本文提出电机参数辨识的异步电动机效率优化算法,并通过仿真和实验对异步电动机参数辨识算法和效率优化算法进行了验证本文的主要工作如下:第一,对效率优化控制和参数辨识的国内外研究进展进行总结分析。分析了异步电机产生损耗的原因,并明确了电机损耗的影响因素。第二,针对目前考虑铁损的三相电机数学模型结构复杂,阶次较高,不便于后续仿真研究的问题,推导了考虑铁损异步电机的六阶数学模型。第三,推导了考虑铁损的转子磁链计算公式,在Matlab/Simulink环境下对控制系统进行了仿真分析。对损耗模型法效率优化的原理进行了分析,通过异步电机稳态数学模型推导出损耗最小化磁通给定表达式,设计了基于最佳磁链控制的效率优化算法。第四,针对传统辨识算法存在的计算量大、实现困难,且易受环境因素干扰,辨识精度低等问题,提出了基于模型参考自适应的参数辨识方法。该方法实现简单,不需要复杂的迭代和计算过程,计算过程具有鲁棒性,计算精度高。在Matlab/Simulink环境下对系统进行了仿真验证,得到的辨识结果误差小于0.5%。证明了提出的在线辨识方法有效性和可行性。同时,针对MRAS方法中,自适应率的PI控制器参数难以调节的问题,利用具有自学习能力的单神经元PID控制器取代了传统PI控制,对传统MRAS进行了改进。经过仿真验证,改进方法相比传统方法辨识来说,辨识精度更为高效,同时辨识系统的快速性也有一定程度提高。第五,将参数辨识结果与效率优化相结合,利用辨识的结果在线修正最佳磁链来实现更为高效的效率优化控制。与传统的固定设定磁链相比,改算法可以使得大幅提高电机的运行效率。第六,利用搭建的实验电路。实验验证了基于模型参考自适应的参数辨识方法及基于参数辨识的效率优化算法的有效性。
李木子[3]（2021）在《皮带机直驱滚筒永磁同步电机控制系统的研究》文中研究表明胶带输送机（简称皮带机）是一种高效的、大运量的连续运输设备,广泛应用于发电厂、煤矿、港口等领域。目前皮带机驱动装置主要采用异步电动机配合减速机、液力耦合器来驱动主滚筒的方式,这种驱动方式存在着工作效率低,能量损耗率高、起动冲击大等问题。本文在分析皮带机驱动方式的基础上,设计了一种皮带机直驱滚筒外转子永磁同步电动机变频调速系统,取代传统的驱动方式,对皮带机直驱滚筒的永磁电机、变频控制电路、实验平台进行了设计和分析,主要工作如下。首先对异步电机带减速器驱动与永磁同步电机直接驱动方式进行了详实的对比分析,介绍了外转子永磁同步电机与皮带机滚筒一体化结构组成直接驱动的应用优势及在低速运行时所存在的问题及解决方案。其次,根据皮带机传输系统对驱动装置的技术要求,得出了皮带机运行时的S形起动曲线和加速度曲线。根据皮带机直驱滚筒的功率要求,选取了配套外转子永磁同步电动机的参数为功率100kW、磁极40、额定转速90r/min,并计算了永磁同步电机的反电动势、转矩、气隙磁密分布特性等。对直驱滚筒永磁同步电机的低速调速性能进行了分析,并在旋转d-q坐标下搭建了永磁同步电机动态数学模型,提出了适合于低速运行的id=0矢量控制策略。针对低速运行时反电动势小、转子位置角和速度估算精度差的问题,引入高频信号注入法来估算转子位置角及转速,详细分析了转子位置角和速度估算方法。最后,对皮带机直驱滚筒变频调速系统进行了硬件电路设计,以数字控制专用DSP为控制核心,设计了三相逆变器主电路、IPM隔离驱动电路,以及电压/电流检测电路等。建立了皮带机直驱滚筒变频调速系统实验平台,对直驱滚筒变频调速系统分别进行了稳态特性、起动特性、带负载特性的测试,验证了皮带机永磁同步电机直驱滚筒的控制方案的正确性及技术优势。实验系统在额定负载范围内具有良好的起动调速性能,较好地满足了皮带机直驱滚筒的起动调速要求。图[50]表[8]参[63]
魏晓[4]（2021）在《矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用》文中指出华亭煤业集团有限责任公司山寨煤矿于2006年完成矿井改扩建工作,其主井安装一台STJ1000/2×630型带式输送机进行原煤运输,输送机驱动系统采用“异步电动机+可控起动传输装置（CST）”方式。该带式输送机系统从矿井改扩建运行至今,运行稳定、系统可靠性较高、软起动及双电动机功率平衡性能较好,基本能够满足山寨煤矿生产能力需求。但是,随着对煤矿在节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求,该带式输送机系统运行效率低、无调速功能、产品及维护成本高的问题被凸显出来。因此,采用带式输送机新技术、新产品来消除旧系统存在的问题非常必要。本文以此为选题,开展相应的研究,内容主要如下:（1）通过对异步电动机+CST驱动系统的结构和工作原理进行阐述,充分分析了该系统的优势和劣势,对标煤矿对生产提出的新要求,为改造项目提供了参考信息,为方案设计提出了正确方向。（2）对当前应用于带式输送机驱动系统的相关控制技术和电气设备进行广泛地研究和分析,针对改造前驱动系统存在的问题,提出了基于永磁同步电动机的变频直驱驱动系统方案。（3）结合山寨煤矿当前生产能力需求,对永磁同步电机变频直驱驱动系统方案中的主要电气设备进行了计算和选型,为改造项目实施提供了参考依据。（4）根据山寨煤矿对带式输送机运行性能的新要求,对柔性调速和多电动机功率平衡问题给出了新的解决方案,为进一步提升带式输送机生产效率提供了技术支持。通过实施上述改造项目,增强了带式输送机运行的安全可靠性,降低了产品及维护成本,提高了带式输送机起动、调速等性能,提升了带式输送机系统的整体节能效果,达到了煤矿对节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求。
汪剑彪[5]（2021）在《高速列车机电耦合动力学研究》文中进行了进一步梳理高速列车是一个复杂的耦合系统,运行过程中除了与接触网和轨道系统存在耦合关系,内部还存在电气系统与机械系统的耦合,特别是电机系统与传动系统的耦合。对于电机,传动系统给其负载转矩,对于传动系统,电机给其驱动转矩,负载转矩与驱动转矩相互影响,也影响着各自系统的运行状态。电机系统与传动系统共同构成了车辆的驱动系统,驱动系统的自身振动特性及其对其它车辆系统振动和车辆运行安全性、平稳性的影响是值得探究的问题。驱动系统包括轮对,轮轨之间的打滑会造成传动系统扭振加剧、轮轨间磨耗等恶劣结果,研究轮轨打滑后系统的稳定性意义重大。所以本文建立了60自由度的多刚体车辆系统动力学模型、弹性轨道模型以及电机直接转矩控制系统模型,构成机电耦合动力学模型。主要研究的内容如下:（1）研究了驱动系统的扭振特性,包括传动系统的自由振动模态以及部件间的相对扭转振动,分析了动态电磁转矩谐波对传动系统扭振的影响。电机动态电磁谐波转矩不仅会增大传动系统各部件的扭振幅值,还会改变各部件的主振频率,但主要振动频率都在自由振动模态频率之中。（2）以车轮打滑后,轮轨纵向蠕滑力恢复稳定的时长为判据,研究了不同速度不同蠕滑率工况下,轮轨蠕滑稳定性特征以及传动系统参数对稳定性的影响。传动系统采用原参数情况下,小蠕滑率时,高速时比低速时的轮轨蠕滑稳定性更好,在较大蠕滑率时,轮轨蠕滑稳定时间随速度增大先迅速降低后缓慢上升,且蠕滑率越大,上升的斜率越大。电机输出轴与齿轮箱吊挂刚度对轮轨蠕滑稳定影响较大,刚度越大越稳定。（3）通过对比分析施加理想转矩与电机输出的动态电磁转矩以及有无轮轨激扰工况的运行结果,得到了动态电磁转矩谐波与轨道激扰对齿轮箱吊挂力、齿轮啮合力以及齿轮箱绕车轴振动角加速度的影响。动态电磁转矩谐波影响主要表现在高频域,轨道激扰会明显增大振动幅值。（4）通过对比分析有无电机驱动系统工况的运行结果,得到了电机驱动系统对车辆运行垂向、横向振动和车辆运行安全性的影响。电机驱动系统对车体垂向振动的影响大于对车辆横向振动的影响,特别是对构架点头振动角加速度影响明显,会增大轮轨垂向力与横向力峰值,但对脱轨系数与轮重减载率影响不大。图103幅,表11个,参考文献57篇。
李烜[6]（2021）在《车用永磁同步电机考虑转子异步损耗高效率控制研究》文中研究表明为了应对全球温室效应、推动全球绿色生态健康发展的重要目的,发展新能源汽车是我国汽车行业目前面临的机遇与挑战。在新能源汽车身上有一个重要的部件,作为动力输出的根本来源,都离不开驱动电机。而作为驱动电机之一的永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）,它的效率和功率密度高、转动震荡小、动态响应快,因此作为电气设备广泛用于新能源汽车的驱动。另外,作为驱动电机的永磁同步电机研究的深度决定了车用永磁同步电机的性能好坏,也联系到了我国新能源汽车发展产业的一个重要节点,故本文在其传统的永磁同步电机驱动基础上着重研究整个系统效率的性能:（1）针对内置式PMSM,建立其动态模型,分别采用FOC和滑模DTC进行仿真验证。在a-b-c三相坐标系下建立了数学动态模型,通过推导发现其模型非常复杂,因此介绍了坐标空间变换原理。通过坐标变换简化了PMSM的数学模型并得到在d-q轴下PMSM的动态方程,实现简化目的,单一控制简化了PMSM的数学模型。阐述了电压空间矢量调制SVPWM的算法并搭建其仿真模型;最后根据电动汽车控制要求加上PMSM的特点,并以SVPWM为调制针对PMSM控制,设计了传统FOC控制模型和基于滑模DTC控制模型,并进行了简单的仿真实验。（2）然后,提出了一种基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制方法。阐述和分析了一种搜索算法-黄金分割算法,设计了搜索最优磁链的模型。阐述了的基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制策略实现的原理。最后在给定转矩eT和Nr转速下求解PMSM定子磁链值,利用仿真分别在PMSM的基速以下和基速以上建立PMSM仿真模型验证所提出的控制策略。根据仿真结果图可以看出,在稳态时同一工况下基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制策略效率为88.3%,而传统di（28）0控制效率为87.8%,所以提出的控制策略方法比传统di（28）0控制在稳态时有较好的控制性能。（3）分析车用电机工作状态考虑了电机在异步运行时产生的异步损耗,建立了考虑电机异步运行转子涡流损耗的等效电路模型,并推导了其动态方程,提出了一种考虑电机异步运行转子涡流损耗的PMSM最小损耗控制方法。分别在PMSM同步和异步运行下求解电机方程。电机同步运行时,此时损耗模型等价于传统只考虑铁耗的损耗模型,利用最优磁链搜索控制器搜索当前工况下PMSM的最优磁链并计算最优d轴电流;电机异步运行时,基于同步计算得到的值作为异步计算的初值,求解给定转速、转矩下最优d轴电流;根据转差速度判定,在同步-异步之间切换。仿真分析了PMSM在基速以下、基速以上宽转速范围内高效率控制策略,并与基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制策略比较分析。根据仿真结果图可以看出,在动态时同一工况下提出的控制策略效率为91.2%,而基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制策略效率为89.5%,所以考虑转子异步损耗的PMSM最小损耗控制策略有更好的控制性能。
闫博[7]（2021）在《复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析》文中研究说明异步起动永磁同步电动机（Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motor,以下简称LSPMSM）是一类转子外表面嵌置鼠笼绕组的永磁同步电动机。定子绕组通电后,该类电机能够凭借感应转矩实现自行起动。稳定运行时,该类电机的工作机制与普通永磁同步电动机基本相同,因而具备较高的工作效率和较高的功率因数。自起动能力的具备与优良的稳定运行性能使得LSPMSM成为多种应用场合中能够替代低效感应电动机,进而实现节能降耗的理想选择对象。然而,单就起动性能而言,LSPMSM相较于同规格感应电动机往往表现较差。主要原因为:在起动阶段,感应电动机的平均电磁转矩仅包含感应转矩,而LSPMSM的平均电磁转矩除感应转矩外还包含另外一个转矩分量,即发电制动转矩。发电制动转矩一般在转差率接近于1时达到峰值,与感应转矩叠加后,合成平均电磁转矩在电机转速较低时受到显着削弱,这导致LSPMSM难以获得理想的起动能力。采用实心转子替代传统笼型转子是增强LSPMSM起动性能的一项有效措施。实心转子的铁心部分由具备良好导电、导磁性能的实心铁磁体构成,能够同时为转子磁通与转子涡流提供流通路径。由于集肤效应的作用,实心转子LSPMSM在起动初始阶段呈现较大的转子电阻并相应产生较高的感应转矩,因而具备较强的起动能力。但是,将普通笼型转子替换为实心转子以后,电机在转差率较小时的机械特性曲线斜率变小,牵入同步能力随之变差。为解决上述问题,有关研究提出了一种在实心转子铁心外表面嵌放鼠笼绕组的组合式转子结构,即复合实心转子结构。装配复合实心转子的LSPMSM既能够继承实心转子LSPMSM原有的良好起动性能,也可以通过鼠笼绕组的合理设计获得较强的牵入同步能力。近年来,已有诸多专家学者将复合实心转子LSPMSM作为研究对象进行讨论分析,但有关该类LSPMSM的一些关键问题仍没有得到深入研究与充分解决,其中有两点较为突出:一是尚未建立完善、准确的电磁参数计算体系,二是对于磁场求解、电磁振动与转子涡流损耗削弱、转子温升抑制等关键问题缺乏深入分析。为此,本文以国家自然科学基金项目“高电压中大功率鼠笼复合实心转子自起动永磁同步电动机系统研究”（51777118）为依托对复合实心转子LSPMSM展开系统研究,研究工作总结如下:1.电磁参数计算本文以实现起动过程快速计算、起动性能准确判定为着眼点建立起一套完备、准确的电磁参数计算体系。首先通过引入交-直轴耦合互感与交轴永磁体磁链对电机状态方程组加以修正,从而有效计及电机起动过程中的交叉耦合效应。随后,基于电机起动阶段电磁状态变化远快于机械状态变化这一规律,将电机起动阶段瞬变电磁参数的计算转换为一系列不同转差率下稳态电磁参数的计算。结合状态方程组与有限元仿真结果对不同转差率下的稳态电磁参数进行求解。求解完成后,将所得电磁参数代入状态方程组进而搭建起动阶段电机动态模型。不同负载条件下电机起动阶段转速、转矩响应曲线的动态模型计算结果均与有限元仿真结果良好吻合,动态模型计算耗时相较于有限元法则显着减小。完成电磁参数计算与动态模型搭建后,本文根据计及交叉耦合效应的状态方程组推导得到电机起动阶段电磁转矩表达式并合理选择起动性能评估指标。根据电磁转矩表达式建立起动性能评估指标与电磁参数之间的函数关系。求解不同电磁参数数值对应的起动性能评估指标从而得到电磁参数数值变化对电机起动能力的具体影响规律。2.磁场分布计算2.1同步运行磁场计算在计算同步运行磁场之前,本文先将电机定子绕组线圈截面、永磁体等关键区域的形状变换为以坐标原点为圆心的径向扇形或者多个圆心同为坐标原点的径向扇形的组合。该变换使得各区域的形状满足了极坐标系下子域法对磁场计算区域的形状要求。采用子域法对区域变形之后的电机同步运行磁场进行计算,将所得计算结果与有限元法计算结果相对比进而验证了区域变形的合理性与磁场计算结果的准确性。2.2异步运行磁场计算本文提出一种混合磁场计算方法对稳定异步运行状态下的电机磁场分布进行求解。该方法将子域法与有限差分法相结合,利用前者处理定子、气隙区域的磁场分布,利用后者处理转子区域的磁场分布。子域法与有限差分法的相互组合既可以避免单纯使用子域法无法处理转子区域径向边界条件的问题,又具备相较于单纯使用数值计算方法更快的求解速度。3.电磁振动分析与削弱基于本文给出的同步运行磁场求解方法计算电机永磁体磁动势与定、转子开槽影响系数的分布波形与对应余弦级数表达式。采用磁动势-磁导法并结合永磁体磁动势与定、转子开槽影响系数的计算表达式求解电机气隙磁密,进而应用麦克斯韦张量法获得电机稳定运行状态下径向电磁力密度的解析表达式。通过与有限元仿真结果相比较对所得表达式的计算精度加以验证。根据该表达式得到了电机稳定运行阶段径向电磁力密度谐波分量空间阶次与交变频率的数值特征。在完成径向电磁力密度的解析式推导与谐波特征分析后,本文进一步采用不均匀气隙与永磁体分段斜极这两种措施对径向电磁力密度谐波幅值加以削弱。推导对应两种措施的径向电磁力密度表达式。通过与一般情况下（气隙均匀、永磁体不斜极）径向电磁力密度表达式相比较验证了两种电磁振动削弱措施的有效性。4.转子涡流损耗削弱与冷却系统改进4.1转子涡流损耗分析与削弱采用磁动势-磁导法对产生转子涡流的气隙磁密异步谐波进行定性分析。由分析结果可知定子开槽是导致气隙磁场含有异步谐波进而产生转子涡流的主要原因。为此,本文通过增加气隙长度、采用定子磁性槽楔以及采用非均匀气隙这三种措施降低定子开槽引起的气隙磁场异步谐波幅值从而削弱转子涡流损耗。对气隙长度增加幅度、定子磁性槽楔相对磁导率大小以及气隙不均匀程度改变时对应的电磁损耗、功率因数以及起动性能评估指标进行计算,基于计算结果得到了三种转子涡损削弱措施对电机综合性能的影响规律。随后,本文采用嵌合神经网络的改进非支配排序遗传算法对电机进行优化,以此实现电机综合性能的平衡与改善。4.2冷却系统改进采用一般冷却系统时,大功率复合实心转子LSPMSM定子内部含有径向风道,转子内部不含任何风道,转子内部产热无法有效排出,永磁体发生高温退磁进而影响电机运行性能的概率随之增加。为降低转子温升、保证电机安全高效运行,本文对大功率复合实心转子LSPMSM冷却系统加以改进:在保留定子原有径向风道的基础上,转子铁心内部同时添加轴向、径向通风孔,转子径向通风孔与定子原有径向风道的位置一一对应。添加转子通风孔后,电机运行阶段有大量冷却气流在两侧风扇的驱动下进入转子轴向通风孔,之后流经转子径向通风孔、气隙并最终通过定子径向风道排出,转子铁心内部与冷却气流的接触面积显着增加,转子温升得以有效抑制。采用仿真软件对一台355 kW,10 kV样机在采用一般/改进冷却系统时的温度场进行计算。由计算结果可知,采用改进冷却系统后,样机额定运行状态下转子鼠笼、转子铁心、转子永磁体的平均最高温度均明显下降,从而验证了改进冷却系统对转子温升的抑制效果。5.样机试验设计制造一台355 kW样机与一台5.5 kW样机。测取355 kW样机的空载电动势、负载运行性能指标（包括定子绕组电流、功率因数、效率）以及堵转转矩与堵转电流,测取5.5 kW样机的起动阶段转速曲线、空载电动势以及堵转转矩。利用两台样机的试验数据对本文理论分析与计算结果进行验证。
胡岩康[8]（2021）在《大功率储能飞轮控制及在火电系统中的应用》文中研究指明飞轮储能是一种高效、快速精准响应的物理储能方法,在火电机组的调频、调峰中优势显着,可以解决传统火电机组在调峰、调频中响应时间过长、调节效率低、无法完全跟踪自动发电控制（Automatic Generation Control,AGC）指令等问题。本文主要研究了飞轮储能系统的充放电控制以及飞轮储能系统在火电机组响应AGC指令中的应用,辅助火电机组快速响应、及时跟踪AGC指令,缓解火电机组调峰、调频压力,减少火电机组响应次数,提高机组使用寿命。首先通过对比选择了三相异步电机作为飞轮的驱动电机,基于矢量控制原理,建立了异步电机在三相动态坐标系与两相旋转坐标系下的数学模型,选用转子磁链定向的矢量控制方法,确定储能飞轮用电机控制策略,获得电机转矩、转子磁链的控制规律。其次结合矢量控制数学模型,在Matlab/Simulink软件中,电机侧采用转速外环、电流内环控制策略,电网侧采用电压外环、电流内环控制策略,分别建立电机侧、电网侧仿真模型,确定相关模块参数,进行飞轮储能系统的充放电过程仿真验证,结果表明该控制策略对飞轮储能系统充放电过程具有良好的控制性能。将电机侧、电网侧采用逆变器匹配,给定变化的功率信号,仿真飞轮储能系统在实际工作中不断切换充放电工作状态的过程,观察转速、输出功率等信号,仿真结果表明储能系统在充放电过程切换的高效性。建立飞轮储能系统充放电保护模块,防止在转速最高或最低时,仍进行充电或放电动作,对飞轮储能系统进行保护。最后,分析AGC指令信号及AGC性能指标,建立火电机组功率响应数学模型。结合储能飞轮特性,进行AGC指令分解,分别获得火电模型的有功功率和储能飞轮的有功功率,两者的和为带储能飞轮系统的火电机组功率响应,与不带飞轮系统的原始响应相比,储能飞轮能够加快火储系统对AGC指令的响应速度,有效降低火电的响应频次,提高机组的使用寿命。
郑洁[9]（2021）在《软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究》文中研究指明无刷双馈电机（brushless doubly-fed machine,BDFM）是一种新型交流调速电机。其在结构上取消了电刷和滑环,具有结构简单、运行可靠以及调速性能好等优点。这种电机在定子上实现了双馈,不仅具有简单的转子结构,而且具有绕线式转子异步电机和同步电机的优良特性,既可作为交流调速电动机,可应用于大型水泵、风机调速系统;又可作为变频恒速发电机,广泛应用于风力发电,水力发电和船用轴带发电等领域。目前,无刷双馈电机的转子主要采用特殊笼型,磁阻型和绕线型三种结构。前两种转子结构存在转子谐波含量大、导体利用率低的缺点。绕线型转子无刷双馈电机接线灵活,因此通过合理的绕组设计可以削弱气隙磁场的谐波含量,提高电机的效率及功率密度。但其起动性能不如笼型无刷双馈电机。为解决绕线型BDFM起动转矩小、起动电流大的问题,本文提出了一种绕线式无刷双馈电机的软起动方法,该方法利用绕线型转子接线方式灵活的优点,基于绕组理论对定、转子绕组进行重新设计。定子由两套绕组组成:一套绕组是功率绕组（power winding,PW）,起动时定子主要产生1p极基波、pa极主谐波和p2极副谐波三个磁动势联合起动,另一套绕组为控制绕组（control winding,CW）,与普通BDFM绕组连接方式相似;转子绕组引入了“复合线圈组”。软起动方法实现了电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。本文的研究内容主要包括以下几个方面:首先,回顾BDFM的起源和发展历程。介绍BDFM本体设计结构、数学模型和等效电路以及控制策略的研究现状。然后总结三相交流感应电机起动关键技术的发展现状,讨论BDFM两类起动方法的优缺点,最后引出了本文提出的BDFM软起动方法。其次,介绍了软起动BDFM的基本结构、定子绕组和转子绕组的基本工作原理。重点论述了定子两套绕组和转子绕组的具体设计方法。定子功率绕组采用3Y/△联结,控制绕组采用Y联结。转子绕组采用“复合线圈组”联结。通过分析得出,该设计方法实现电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。同时,设计不同节距的功率绕组方案,给出磁动势谐波对比分析结果。最后,基于复合线圈结构在不同状态下的工作原理,分析该电机的起动性能和运行性能。之后,基于二维瞬态磁场分析法分析空载时电机内部的磁场变化。建立无刷双馈电机软起动和异步起动两个有限元仿真模型,计算两种起动方式下起动过程相关量,得到了起动时刻磁力线、气隙磁密、磁通密度云图、起动转矩、起动电流、转速等分布图,通过对仿真结果的比较,得出软起动BDFM具有降低起动电流,增大起动转矩的优越性。此外,软起动BDFM的转矩特性曲线平缓,机械特性较硬,带负载能力较强,尤其适用于带式输送机等应用场合,减小系统成本。最后,为了研究复合线圈不同匝比对电机起动性能的影响,在有限元中建立了8个相同定子结构、不同转子复合线圈匝数比的电机模型,并对空载起动转矩和起动电流进行仿真对计算,得出最佳匝数比方案。最后,给出了软起动BDFM样机的主要参数、铁芯材料、定转子槽型尺寸、样机结构图以及定子转子绕组的展开图。研制了一台2/4对极软起动BDFM样机,并搭建了试验平台。在软起动和异步起动两种方式下,对样机进行了空载和负载起动性能试验研究,试验结果进一步说明软起动BDFM的起动性能比异步起动BDFM优越,能有效降低起动电流以及对电网的冲击,验证了软起动BDFM设计方案的正确性。
庾波[10]（2021）在《基于磁场差调制的无刷双馈电机理论与设计研究》文中研究表明无刷双馈电机（brushless doubly-fed machine,BDFM）是一种具有良好应用前景的多功能新型感应电机。以往研究的磁场调制式无刷双馈电机,都是基于和调制,即等效极对数等于功率绕组极对数pp与控制绕组极对数pc之和,使得无刷双馈电机在工频条件下只能应用于低转速场合,转速的范围也受到限制。而差调制无刷双馈电机由于等效极对数为pp与pc之差,从而可以实现更低的等效极对数以及更高的自然同步速,并且随着转速的提高,功率密度也会有所增加。制约差调制无刷双馈电机发展的关键瓶颈在于转子的设计,采用目前主流的设计方法无法设计出具有理想性能的差调制转子。因此本文研究工作的目的在于对差调制无刷双馈电机的基本理论进行深入研究,并且另辟蹊径寻找出切实有效的转子设计方案以实现无刷双馈电机在差调制模式下的稳定运行,从而提高其自然同步速和转速范围。进而拓展无刷双馈电机的应用领域,推动它的实用化进程。本文的研究内容主要概括为以下几个方面:首先,介绍选题背景,阐述对差调制无刷双馈电机研究的必要性。概述无刷双馈电机的发展历程。对相关的国内外研究现状进行综述。其次,分析差调制无刷双馈电机的基本原理。提出差调制无刷双馈电机特有的“负极”特性,分析级联异步转矩产生机制,基于稳态等效电路模型对级联异步转矩进行计算,解释“负极”现象产生的原因,讨论稳态电路参数对异步启动性能的影响并给出了相关建议。并分析电机系统内部在不同的转速、极数分配条件下的功率传输特征。接着,推导差调制无刷双馈电机在ABC静止坐标系和dq0旋转坐标系中的瞬态数学模型,并利用推导的运动方程搭建Simulink仿真模型,通过对差调制无刷双馈电机的不同运行模式的仿真结果验证数学模型的正确性。然后,讨论极对数和槽数的选取,并给出了了1/4对极和3/2对极无刷双馈电机定子绕组的一般方案。并经过一定的探索,采用两种不同的新方法分别对1/4对极和3/2对极差调制转子进行设计、优化。通过磁势谐波理论的初步分析,采用新方法设计的两套转子绕组满足差调制运行的基本要求。最后,基于1/4对极和3/2对极差调制无刷双馈电机的定、转子方案,分别研制了对应的实验样机,并根据设计参数建立了有限元模型。结合有限元仿真和实验结果的分析,验证了差调制运行的可行性以及设计方案的有效性。
二、三相异步电动机直接转矩控制的一种实现方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三相异步电动机直接转矩控制的一种实现方法（论文提纲范文）
（1）基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 风力混合驱动发电系统研究现状 |
| 1.2.2 风力机仿真的研究现状 |
| 1.2.3 风力机模拟试验台研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 混合驱动型风力机特性分析及试验台模型建立 |
| 2.1 混合驱动型风力机组成与工作原理分析 |
| 2.2 风速特性分析与建模 |
| 2.3 风轮转换原理及特性分析 |
| 2.3.1 风能计算公式 |
| 2.3.2 风力机重要参数 |
| 2.4 混合驱动风力机系统功率流分析 |
| 2.4.1 混合驱动系统功率重要参数确定 |
| 2.4.2 全风速混合系统功率流分析 |
| 2.5 混合驱动型风力机模拟方法分析 |
| 2.5.1 差动齿轮箱建模 |
| 2.5.2 混合驱动型风力机最大功率点模拟方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 模拟试验台中异步电机的控制算法分析及总体仿真 |
| 3.1 三相异步电机数学模型的建立 |
| 3.1.1 三相静止坐标系下异步电机模型 |
| 3.1.2 三相异步电动机的控制算法 |
| 3.1.3 三相异步电机同步旋转坐标系下数学模型 |
| 3.2 三相异步电机磁场定向控制 |
| 3.2.1 转子磁场定向基本原理 |
| 3.2.2 三相异步电机转子磁场定向控制系统 |
| 3.3 SVPWM控制原理及实现 |
| 3.3.1 SVPWM控制原理 |
| 3.3.2 SVPWM的算法实现 |
| 3.3.3 SVPWM仿真 |
| 3.4 混合驱动型风力机系统仿真 |
| 3.4.1 三相异步电机矢量控制算法系统仿真 |
| 3.4.2 混合驱动型风力机试验台仿真及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.混合驱动型风力机模拟平台相关硬件设计 |
| 4.1 试验台硬件总体架构分析 |
| 4.1.1 混合动力模拟平台硬件保护电路设计 |
| 4.1.2 模拟端异步电机控制器总体分析 |
| 4.2 模拟端电机驱动器控制板设计 |
| 4.2.1 TMS320 F28335 芯片介绍 |
| 4.2.2 最小组成电路设计 |
| 4.2.3 控制板供电模块设计 |
| 4.2.4 通信电路设计 |
| 4.2.5 AD采样模块设计 |
| 4.3 模拟端电机驱动器信号采集电路设计 |
| 4.3.1 电流采集电路 |
| 4.3.2 速度采集电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模拟端电机驱动器软件设计与实验结果总体分析 |
| 5.1 DSP开发环境CCS6.0 简介 |
| 5.2 主程序设计 |
| 5.3 中断子程序 |
| 5.3.1 ADC采样模块 |
| 5.3.2 转速测量模块 |
| 5.3.3 SVPWM模块 |
| 5.4 混合驱动风力机模拟试验研究 |
| 5.4.1 磁粉制动器与加载电流关系分析 |
| 5.4.2 模拟端三相异步电机试验分析 |
| 5.4.3 混合驱动型风力机试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）基于参数辨识的异步电机效率优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 异步电机效率优化控制策略 |
| 1.2.1 搜索控制法研究现状 |
| 1.2.2 基于损耗模型的效率优化研究现状 |
| 1.2.3 混合控制法的研究现状 |
| 1.3 异步电机在线参数辨识研究现状 |
| 1.3.1 直接辨识方法 |
| 1.3.2 间接辨识方法 |
| 1.3.3 智能辨识方法 |
| 1.4 本文研究内容和结构安排 |
| 2 考虑铁损的异步电机模型及矢量控制 |
| 2.1 考虑铁损异步电机的数学模型及其仿真 |
| 2.1.1 考虑铁损异步电机的数学模型 |
| 2.1.2 模型验证 |
| 2.2 基于矢量控制控制的异步电机 |
| 2.2.1 矢量控制原理 |
| 2.2.2 考虑铁损的三相异步电动机矢量控制及仿真 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 矢量控制下的异步电机效率优化 |
| 3.1 基于损耗模型的电机效率优化 |
| 3.1.1 异步电动机损耗分析 |
| 3.1.2 最佳转子磁通的求解 |
| 3.2 损耗模型法效率优化仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于卡尔曼滤波算法的异步电机的参数辨识 |
| 4.1 电机参数误差对基于模型的效率优化算法的影响 |
| 4.2 基于扩展卡尔曼滤波算法的电机参数辨识 |
| 4.2.1 扩展卡尔曼滤波算法原理 |
| 4.2.2 扩展卡尔曼滤波算法估计电机转子电阻 |
| 4.3 EKF估计电机转子电阻仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于MRAS及其改进算法的参数辨识 |
| 5.1 模型参考自适应理论 |
| 5.1.1 模型参考自适应原理 |
| 5.1.2 自适应结构设计 |
| 5.2 基于模型参考自适应辨识电机参数 |
| 5.2.1 辨识模型选取 |
| 5.2.2 基于电流-电压模型的MRAS参数辨识 |
| 5.3 基于单神经元模型参考自适应的电机参数辨识 |
| 5.3.1 单神经元模型介绍 |
| 5.3.2 单神经元PID控制器设计 |
| 5.3.3 单神经元PID控制器学习算法设计 |
| 5.4 基于MRAS参数辨识的仿真分析 |
| 5.4.1 待辨识参数时不变工况下的仿真分析 |
| 5.4.2 待辨识参数变化工况下的仿真分析 |
| 5.4.3 基于单神经元PID的参数辨识的仿真分析 |
| 5.5 基于MRAS参数辨识的异步电机效率优化 |
| 5.5.1 基于MRAS参数辨识的最佳磁链控制策略 |
| 5.5.2 基于MRAS参数辨识的异步电机效率优化仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 实验及分析 |
| 6.1 硬件平台介绍 |
| 6.1.1 实验平台框架 |
| 6.1.2 主电路 |
| 6.2 实验系统软件设计 |
| 6.2.1 主程序 |
| 6.2.2 效率优化算法程序设计 |
| 6.3 实验系统平台及实验结果分析 |
| 6.3.1 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 本文总结与未来展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间相关科研成果 |
（3）皮带机直驱滚筒永磁同步电机控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 概述 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.1 皮带运输机驱动电机 |
| 1.1.2 外转子永磁同步电机 |
| 1.2 皮带机调速控制技术的现状与发展 |
| 1.2.1 皮带机驱动方式的现状及发展 |
| 1.2.2 滚筒的直接驱动方式 |
| 1.2.3 直驱滚筒的调速控制技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 皮带机直驱滚筒调速要求及速度曲线分析 |
| 2.1 皮带机传动装置对调速控制的要求 |
| 2.2 皮带机起动曲线的选取 |
| 2.2.1 起动加速度曲线 |
| 2.2.2 S形起动速度曲线 |
| 2.3 外转子永磁电机的低速直驱优势 |
| 2.3.1 永磁同步电机低速直驱的优势 |
| 2.3.2 永磁同步电机低速运行的问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直驱滚筒永磁同步电机的参数的确定 |
| 3.1 直驱滚筒的结构 |
| 3.2 外转子永磁同步电机的分析与计算 |
| 3.2.1 外转子直径的计算 |
| 3.2.2 定子绕组槽极数的选择 |
| 3.2.3 磁极静磁场的分析 |
| 3.2.4 目标反电势的确定 |
| 3.2.5 齿槽转矩的确定 |
| 3.2.6 额定工作点的确定 |
| 3.3 直驱滚筒及电机参数的确定 |
| 3.3.1 滚筒参数 |
| 3.3.2 电动机参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 直驱滚筒永磁同步电机控制策略 |
| 4.1 外转子永磁同步电机数学模型 |
| 4.2 i_d=0矢量控制策略 |
| 4.3 无传感器转子位置和速度检测 |
| 4.4 空间矢置脉宽调制技术 |
| 4.5 永磁同步电机矢量控制策略的仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 直驱滚筒变频调速系统的实现 |
| 5.1 永磁同步电机控制系统的硬件设计 |
| 5.1.1 逆变器主电路 |
| 5.1.2 PWM信号隔离驱动电路 |
| 5.1.3 电流/电压检测电路 |
| 5.1.4 DSP控制电路 |
| 5.1.5 辅助电源电路 |
| 5.2 直驱滚筒调速系统实验验证 |
| 5.2.1 实验系统的建立 |
| 5.2.2 稳态特性的测试与分析 |
| 5.2.3 起动特性的测试与分析 |
| 5.2.4 负载特性的测试与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间科研成果 |
（4）矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 煤矿带式输送机的技术现状 |
| 1.2.1 带式输送机传动系统结构 |
| 1.2.2 带式输送机驱动电机 |
| 1.2.3 煤矿带式输送机的驱动方式 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 2 煤矿带式输送机驱动系统改造方案分析 |
| 2.1 山寨煤矿带式输送机驱动系统分析 |
| 2.1.1 工作原理及机械结构 |
| 2.1.2 CST系统性能分析 |
| 2.1.3 存在问题 |
| 2.2 改造方案对比分析 |
| 2.2.1 传动结构分析 |
| 2.2.2 驱动电动机分析 |
| 2.2.3 调速方式分析 |
| 2.2.4 冷却系统分析 |
| 2.3 改造系统构建目标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矿带式输送机驱动系统关键技术研究 |
| 3.1 永磁同步电动机DTC控制原理 |
| 3.1.1 PMSM数学模型 |
| 3.1.2 DTC控制原理 |
| 3.2 S形速度曲线建模及实现 |
| 3.2.1 皮带柔性调速需求 |
| 3.2.2 速度曲线规划 |
| 3.2.3 皮带调速特点及速度曲线参数定义 |
| 3.2.4 速度曲线模型 |
| 3.3 多机功率平衡实现 |
| 3.3.1 带式输送机功率不平衡发生原因 |
| 3.3.2 多电动机实现功率平衡方法 |
| 3.3.3 主从式转速环功率平衡系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 山寨煤矿带式输送机驱动改造设计 |
| 4.1 驱动系统主要设备计算与选型 |
| 4.1.1 现场工况条件 |
| 4.1.2 永磁同步电动机计算与选型 |
| 4.1.3 变频器计算与选型 |
| 4.1.4 循环水冷冷却装置选型 |
| 4.1.5 电控系统设计 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 运行情况与节能效果分析 |
| 5.1 系统运行情况 |
| 5.2 系统节能效果 |
| 5.2.1 节电数据统计与核算 |
| 5.2.2 年节电量与收益分析 |
| 5.2.3 其它经济收益 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）高速列车机电耦合动力学研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 车辆及轨道动力学模型 |
| 2.1 车辆系统多刚体动力学模型 |
| 2.1.1 车体、构架和轮对动力学模型 |
| 2.1.2 传动系统和转臂轴箱动力学模型 |
| 2.1.3 直曲线工况悬挂力的求解 |
| 2.2 弹性板式轨道模型 |
| 2.2.1 弹性轨道板模型 |
| 2.2.2 弹性钢轨模型 |
| 2.3 轮轨接触模型 |
| 2.4 系统参数及模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 三相异步电机及电机控制系统模型 |
| 3.1 三相坐标系下电机数学模型 |
| 3.2 坐标变换 |
| 3.3 两相坐标系下电机数学模型 |
| 3.4 感应电机控制系统 |
| 3.4.1 矢量控制 |
| 3.4.2 直接转矩控制 |
| 3.5 电机系统参数及耦合模型验证 |
| 3.5.1 电气系统参数及仿真 |
| 3.5.2 耦合模型验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 驱动系统振动特性及轮轨蠕滑稳定性 |
| 4.1 传动系统自由振动模态 |
| 4.2 电机动态电磁转矩对驱动系统扭振的影响 |
| 4.2.1 施加理想转矩传动系统扭振 |
| 4.2.2 施加电机输出转矩传动系统扭振 |
| 4.2.3 对比分析 |
| 4.3 轮轨蠕滑稳定性 |
| 4.3.1 轮轨滑动阶段系统振动特性 |
| 4.3.2 蠕滑稳定性 |
| 4.4 传动系统参数对轮轨蠕滑稳定性的影响 |
| 4.4.1 电机输出轴刚度对轮轨蠕滑稳定性的影响 |
| 4.4.2 齿轮箱吊挂参数对轮轨蠕滑稳定性的影响 |
| 4.4.3 联轴节阻尼对轮轨蠕滑稳定性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 齿轮箱振动影响因素研究 |
| 5.1 加速工况轨道激扰、电磁转矩与电流特征 |
| 5.1.1 电磁转矩与电流特征 |
| 5.1.2 轨道激扰特征 |
| 5.2 电磁谐波转矩对齿轮箱振动的影响 |
| 5.2.1 齿轮箱吊挂力 |
| 5.2.2 齿轮啮合力 |
| 5.2.3 齿轮箱绕车轴振动角加速度 |
| 5.3 轨道激扰对齿轮箱振动的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 电机驱动系统对车辆运行性能影响 |
| 6.1 匀速工况电磁转矩与电流特征 |
| 6.2 车体和构架垂向振动 |
| 6.2.1 车体垂向振动 |
| 6.2.2 构架垂向振动 |
| 6.3 车体和构架横向振动 |
| 6.3.1 车体横向振动 |
| 6.3.2 构架横向振动 |
| 6.4 车辆运行安全性 |
| 6.4.1 轮轨力 |
| 6.4.2 脱轨系数 |
| 6.4.3 轮重减载率 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）车用永磁同步电机考虑转子异步损耗高效率控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 永磁同步电机控制策略发展现状 |
| 1.2.1 矢量控制策略 |
| 1.2.2 直接转矩控制策略 |
| 1.2.3 模型预测控制策略 |
| 1.3 永磁同步电机效率优化方法研究现状 |
| 1.3.1 基于模型的最小损耗控制方法研究现状 |
| 1.3.2 基于搜索算法的最小损耗控制方法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型及驱动控制 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1.2 永磁同步电机的坐标变换以及旋转坐标系下数学模型 |
| 2.2 SVPWM原理及控制过程 |
| 2.2.1 SVPWM调制技术原理 |
| 2.2.2 SVPWM算法实现 |
| 2.3 永磁同步电机FOC控制及仿真分析 |
| 2.4 永磁同步电机DTC控制及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制策略 |
| 3.1 基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制方法 |
| 3.1.1 考虑铁耗的PMSM系统数学模型 |
| 3.1.2 基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制实现原理 |
| 3.2 黄金分割算法原理 |
| 3.3 基于模型搜索法的PMSM最小损耗控制方法仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 考虑转子异步损耗的PMSM效率优化控制策略 |
| 4.1 考虑转子异步损耗的PMSM数学模型 |
| 4.2 考虑转子异步损耗的PMSM最小损耗控制方法 |
| 4.2.1 同步计算 |
| 4.2.2 异步计算 |
| 4.2.3 转差速度判定 |
| 4.3 考虑转子异步损耗的PMSM最小损耗控制仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间参与项目及发表论文 |
| 附录 A 参与项目 |
| 附录 B 发表论文 |
| 附录 C 获奖情况 |
（7）复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 LSPMSM研究现状 |
| 1.2.1 实心转子感应电动机 |
| 1.2.2 笼型转子LSPMSM |
| 1.2.3 实心转子LSPMSM |
| 1.2.4 复合实心转子LSPMSM |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 复合实心转子LSPMSM电磁参数计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电机结构与工作原理 |
| 2.3 起动阶段状态方程组修正 |
| 2.3.1 未计及交叉耦合效应的状态方程组 |
| 2.3.2 计及交叉耦合效应的电磁参数引入与磁链方程修正 |
| 2.4 电磁参数计算 |
| 2.4.1 u_(qs)/u_(ds)对应相量以及i_(qs)/i_(ds)与φ_(qs)/φ_(ds)基波相量的计算 |
| 2.4.2 L_(qm)、L_(dm)、L_(qd)、ψ_(PMQ)、ψ_(PMD)的计算 |
| 2.4.3 R_(qr)、R_(dr)、L_(lqr)、 L_(ldr)的计算 |
| 2.4.4 动态模型搭建 |
| 2.5 起动能力分析 |
| 2.5.1 起动阶段电磁转矩表达式 |
| 2.5.2 起动性能评估指标的选取与计算 |
| 2.5.3 电磁参数变化对起动能力的影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 复合实心转子LSPMSM磁场计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 同步运行磁场计算 |
| 3.2.1 磁场计算区域形状变换 |
| 3.2.2 子域划分以及各子域矢量磁位表达式的确定 |
| 3.2.3 各子域之间的交界面条件 |
| 3.2.4 计算结果 |
| 3.3 异步稳定运行磁场计算 |
| 3.3.1 磁场计算模型的降维、缩减与变形 |
| 3.3.2 矢量磁位计算 |
| 3.3.3 计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复合实心转子LSPMSM电磁振动分析与削弱 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气隙磁密计算 |
| 4.2.1 B_(r,PM)的计算 |
| 4.2.2 B_(r,s)的计算 |
| 4.2.3 B_(r,air)的计算 |
| 4.3 径向电磁力密度的计算 |
| 4.4 径向电磁力密度谐波幅值削弱措施 |
| 4.4.1 非均匀气隙 |
| 4.4.2 永磁体分段斜极 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合实心转子LSPMSM转子涡流损耗削弱与冷却系统改进 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 转子涡流损耗的分析与削弱 |
| 5.2.1 气隙磁密异步谐波的计算 |
| 5.2.2 转子涡流损耗削弱措施 |
| 5.2.3 样机综合性能优化 |
| 5.3 冷却系统的分析与改进 |
| 5.3.1 一般冷却系统结构 |
| 5.3.2 改进冷却系统结构 |
| 5.3.3 改进冷却系统效果验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 样机试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机1 综合性能试验 |
| 6.2.1 空载电动势测试 |
| 6.2.2 负载运行性能测试 |
| 6.2.3 堵转性能测试 |
| 6.3 样机2 带载起动、空载与堵转试验 |
| 6.3.1 带载起动转速测试 |
| 6.3.2 空载电动势测试 |
| 6.3.3 堵转转矩测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）大功率储能飞轮控制及在火电系统中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 飞轮储能技术研究现状 |
| 1.2.1 国内研究应用发展状况 |
| 1.2.2 国外研究应用发展状况 |
| 1.3 火电机组联合储能研究现状 |
| 1.4 飞轮储能系统组成及原理 |
| 1.4.1 飞轮储能系统组成 |
| 1.4.2 飞轮储能系统工作原理 |
| 1.4.3 飞轮储能系统工作模式 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 飞轮储能控制系统 |
| 2.1 储能系统的电机选择 |
| 2.2 常用的异步电机控制方法 |
| 2.2.1 标量控制 |
| 2.2.2 矢量控制 |
| 2.2.3 直接转矩控制 |
| 2.3 异步电动机的数学模型 |
| 2.3.1 三相动态模型数学表达式 |
| 2.3.2 坐标变换 |
| 2.4 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制 |
| 2.4.1 同步旋转正交坐标系状态方程 |
| 2.4.2 按转子磁链定向的矢量控制基本思想 |
| 2.4.3 按转子磁链定向矢量控制系统的转矩控制方式 |
| 2.4.4 电压模型计算转子磁链 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 飞轮储能系统充电控制及仿真 |
| 3.1 电机侧控制系统的搭建 |
| 3.1.1 电机侧控制系统原理 |
| 3.1.2 电机侧控制系统模型搭建 |
| 3.1.3 电机侧控制系统整体模型 |
| 3.2 储能系统充电过程仿真 |
| 3.2.1 仿真模型各项参数设定 |
| 3.2.2 计算转子磁链给定值 |
| 3.2.3 飞轮充电过程仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 飞轮储能系统放电控制及仿真 |
| 4.1 电网侧控制系统的搭建 |
| 4.1.1 电网侧控制系统原理 |
| 4.1.2 电网侧控制系统的搭建 |
| 4.1.3 控制系统整体模型 |
| 4.2 飞轮储能系统仿真 |
| 4.2.1 飞轮储能系统放电过程结果分析 |
| 4.2.2 飞轮储能系统充放电过程仿真 |
| 4.3 飞轮储能系统充放电保护 |
| 4.3.1 充放电保护模块 |
| 4.3.2 系统充放电保护仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 飞轮储能系统在火电系统中的应用 |
| 5.1 AGC指令信号 |
| 5.2 AGC性能指标计算 |
| 5.3 火储联合系统仿真及结果 |
| 5.3.1 火电机组辨识模型 |
| 5.3.2 火储联合系统仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 BDFM发展历史和研究现状 |
| 1.2.1 BDFM的发展历史 |
| 1.2.2 BDFM本体设计结构的研究现状 |
| 1.2.3 BDFM数学建模与等效电路的研究现状 |
| 1.2.4 BDFM控制策略的研究现状 |
| 1.3 感应电机起动方式研究现状 |
| 1.3.1 异步起动方法研究 |
| 1.3.2 软起动方法研究 |
| 1.3.3 变频起动方法研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 软起动BDFM定子和转子设计方案 |
| 2.1 定子绕组的基本工作原理 |
| 2.2 定子绕组的极对数选择方法 |
| 2.3 定子绕组设计方案 |
| 2.3.1 定子设计实例 |
| 2.3.2 不同功率绕组方案谐波对比分析 |
| 2.4 转子绕组设计方案 |
| 2.4.1 转子复合线圈结构工作原理 |
| 2.4.2 转子设计实例及不同工作状态分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 软起动BDFM电磁分析 |
| 3.1 试验样机空载起动特性仿真对比分析 |
| 3.1.1 电磁仿真分析 |
| 3.1.2 转矩和电流仿真分析 |
| 3.2 试验样机负载起动特性仿真对比分析 |
| 3.3 转子复合线圈不同匝数比仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 软起动BDFM样机参数和试验验证 |
| 4.1 软起动BDFM样机参数和试验平台 |
| 4.1.1 软起动BDFM样机参数设计 |
| 4.1.2 软起动BDFM样机试验平台 |
| 4.2 软起动BDFM样机空载起动特性试验验证 |
| 4.3 软起动BDFM样机负载起动特性试验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与研究展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）基于磁场差调制的无刷双馈电机理论与设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 无刷双馈电机的起源与发展历程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 定、转子结构 |
| 1.3.2 数学模型与等效电路 |
| 1.3.3 控制策略 |
| 1.4 本文研究内容和章节安排 |
| 第2章 差调制无刷双馈电机的基本理论研究 |
| 2.1 差调制无刷双馈电机的基本原理 |
| 2.2 基于稳态电路模型的级联异步转矩分析 |
| 2.2.1 稳态电路模型 |
| 2.2.2 级联异步运行模式与转矩产生机制 |
| 2.2.3 级联异步转矩计算与影响因素 |
| 2.3 差调制无刷双馈电机的功率分配原则 |
| 2.4 差调制无刷双馈电机的功率传输特征 |
| f_(c0))'>2.4.2 亚同步速区运行且(f_c>f_(c0)) |
| 2.4.3 同步速运行 |
| 2.4.4 超同步速运行 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 差调制无刷双馈电机瞬态数学模型与Simulink仿真 |
| 3.1 差调制无刷双馈电机在ABC静止坐标系中的分析模型 |
| 3.1.1 磁链方程 |
| 3.1.2 电压方程 |
| 3.1.3 转矩方程 |
| 3.1.4 系统状态方程 |
| 3.2 差调制无刷双馈电机在dq0 旋转坐标系中的分析模型 |
| 3.3 差调制无刷双馈电机的瞬态特性仿真 |
| 3.3.1 级联异步运行模式仿真 |
| 3.3.2 直流同步运行模式仿真 |
| 3.3.3 交流同步运行模式仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 差调制无刷双馈电机定、转子绕组的设计 |
| 4.1 1/4 对极差调制无刷双馈电机绕组设计实例 |
| 4.1.1 极对数选择 |
| 4.1.2 定子绕组设计 |
| 4.1.3 转子绕组设计 |
| 4.2 3/2 对极差调制无刷双馈电机绕组设计实例 |
| 4.2.1 极对数选择 |
| 4.2.2 定子绕组设计 |
| 4.2.3 转子绕组设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 差调制无刷双馈电机有限元仿真与实验研究 |
| 5.1 1/4 对极差调制无刷双馈电机的有限元仿真 |
| 5.1.1 有限元模型与仿真条件 |
| 5.1.2 磁场与电磁力分析 |
| 5.1.3 电压与电流分析 |
| 5.1.4 电动机惯例分析 |
| 5.2 1/4 对极差调制无刷双馈发电机的实验验证 |
| 5.2.1 实验平台 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 3/2 对极差调制无刷双馈发电机的仿真与实验研究 |
| 5.3.1 磁场分析 |
| 5.3.2 转子制造问题与实验平台 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、三相异步电动机直接转矩控制的一种实现方法（论文参考文献）
- [1]基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究[D]. 王怀嘉. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于参数辨识的异步电机效率优化[D]. 周伟豪. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]皮带机直驱滚筒永磁同步电机控制系统的研究[D]. 李木子. 安徽理工大学, 2021(02)
- [4]矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用[D]. 魏晓. 西安科技大学, 2021(02)
- [5]高速列车机电耦合动力学研究[D]. 汪剑彪. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]车用永磁同步电机考虑转子异步损耗高效率控制研究[D]. 李烜. 昆明理工大学, 2021(01)
- [7]复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析[D]. 闫博. 山东大学, 2021(11)
- [8]大功率储能飞轮控制及在火电系统中的应用[D]. 胡岩康. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [9]软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究[D]. 郑洁. 合肥工业大学, 2021(02)
- [10]基于磁场差调制的无刷双馈电机理论与设计研究[D]. 庾波. 合肥工业大学, 2021