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极宽调制式复合转子永磁同步电动机研究

极宽调制式复合转子永磁同步电动机研究

作者：赵文强沈阳工业大学

学位级别：硕士

表贴式永磁同步电动机制造工艺简单，成本低，高效节能，被广泛应用。但是，与感应电动机的气隙磁密波形不同，表贴式永磁同步电动机的气隙磁密波形可近似简化为矩形平顶波而非正弦波。这样相当于引入了大量谐波，一般电源输入信号波形... 详细信息

表贴式永磁同步电动机制造工艺简单，成本低，高效节能，被广泛应用。但是，与感应电动机的气隙磁密波形不同，表贴式永磁同步电动机的气隙磁密波形可近似简化为矩形平顶波而非正弦波。这样相当于引入了大量谐波，一般电源输入信号波形的正弦化程度部较高，这样会使电动机的谐波附加损耗增加，效率受到影响，体现不出永磁同步电动机的节能优势;此外，由于传统表面式转子上不能安放起动绕组，电机难以实现自起动功能，限制了表面式永磁同步电动机的推广和应用。本文从极宽调制原理出发，通过将转子磁极分成等幅不等宽的永磁体阵列，并按照调制方式排列，来改善永磁电机的气隙磁密波形，使得传统表贴式永磁电机气隙磁密波形趋近于正弦波，提高气隙磁密的正弦化，进而提高电机的性能指标。首先，按照极宽调制原理，经过理论分析和计算给出磁极调制的一般公式和调制方案。其次，从与电机气隙磁密密切相关的重要参数空载感应电势入手，建立不同的磁极设计方案模型，通过分析研究气隙磁密变化对其波形畸变率的影响，确定出一种切实可行的五块磁极方案;求解极宽调制式永磁同步电机的空载感应电势和齿槽转矩相关数据，与传统表贴式转子结构对比，极宽调制式转子结构可以抑制永磁同步电机的空载感应电势谐波并削弱齿槽转矩。再次，根据该方案制作样机，验证极宽调制式永磁电机对空载感应电势波形和齿槽转矩的抑制作用，实验数据与仿真数据的一致性证明了理论分析的正确性。最后，分别利用机电材料铜和IJ66作为转子磁极外套，通过改善电机磁路，使得空载感应电势和齿槽转矩对电机的影响进一步得到被削弱;利用1J66材料和NdFeB永磁材料构成永磁同步电动机的复合转子，仿真分析了表贴极宽调制式复合转子永磁同步电动机的自起动性能。

关键词：极宽调制永磁同步电动机复合转子齿槽转矩自起动

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复合转子的计算机辅助动平衡

上海工程技术大学学报 1996年第3期10卷 31-36页

作者：郑康元施海锋上海工程技术大学机械工程系上海200335

本文以卧螺离心机旋转组件为实例，介绍一种实用的计算机辅助动平衡方法：应用微型计算机在一般动平衡机上检测旋转件的不平衡信号，并作频谱分析和不平衡矢量分解，迅速算出旋转体上各部件的不平衡质量及其相位。

关键词：计算机辅助实验动平衡频谱分析转子复合转子

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复合转子异步电机中磁场的分布特征

青岛大学学报（工程技术版） 1995年第4期10卷 1-9页

作者：张明玉夏东伟王冬青青岛大学自动化系

用解析法研究了复合转子异步电机中的三维磁场分布。主要结论有，复合转子异步电机中涡流的去磁作用较弱，径向磁密的马鞍形分布不十分明显；转子钢套中的切向电密在靠近端部的某一位置存在极值；从理论上证明了复合转子中不存在径向电... 详细信息

用解析法研究了复合转子异步电机中的三维磁场分布。主要结论有，复合转子异步电机中涡流的去磁作用较弱，径向磁密的马鞍形分布不十分明显；转子钢套中的切向电密在靠近端部的某一位置存在极值；从理论上证明了复合转子中不存在径向电流的结论，为近似计算的合理性提供了可靠的理论依据。

关键词：复合转子异步电机磁场分布解析法

复合转子异步电机中谐波电磁场的三维分析（一）

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山东纺织工学院学报 1994年第3期9卷 10-15页

作者：张明玉青岛大学纺织服装学院自动化系

对复合转子异步电视中定子高次谐波磁势在有限长转子中所产生的涡流磁场进行了三维分析。得到的结论是，谐波磁场的三维特性比基波磁场明显减弱：谐波磁场的次数越高，磁场越趋于二维分布；在各次谐波磁场中，齿谐波磁场较强，有时甚至... 详细信息

对复合转子异步电视中定子高次谐波磁势在有限长转子中所产生的涡流磁场进行了三维分析。得到的结论是，谐波磁场的三维特性比基波磁场明显减弱：谐波磁场的次数越高，磁场越趋于二维分布；在各次谐波磁场中，齿谐波磁场较强，有时甚至强于任何其它高次谐波，因此设法削弱齿谐波磁场是降低谐波转矩和附加损耗的有效方法。

关键词：复合转子异步电机谐波磁场解析

单绕组复合转子无轴承开关磁阻电机控制方法研究

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单绕组复合转子无轴承开关磁阻电机控制方法研究

作者：陈昊南京邮电大学

学位级别：硕士

无轴承开关磁阻电机(BSRM)将开关磁阻电机(SRM)与磁轴承融合,集悬浮与旋转于一体,具有结构紧凑,成本低廉,制造方便,易于维护,清洁无污染,高速特性好等优点,在航空航天、飞轮发电等超高速领域具有独特优势。传统BSRM的转矩与悬浮力之间... 详细信息

无轴承开关磁阻电机(BSRM)将开关磁阻电机(SRM)与磁轴承融合,集悬浮与旋转于一体,具有结构紧凑,成本低廉,制造方便,易于维护,清洁无污染,高速特性好等优点,在航空航天、飞轮发电等超高速领域具有独特优势。传统BSRM的转矩与悬浮力之间具有强耦合,非线性特点,严重制约了电机的高速性能,增加了控制难度,且难以在控制方法上实现二者解耦;由于结构限制,传统BSRM运行时存在悬浮力死区,电机的运行区间受限,控制的灵活性降低。为了改善上述问题,研究了一种具有解耦结构,可实现全位置悬浮的单绕组复合转子BSRM(Single-winding BSRM with Hybrid Rotor,HSBSRM)。首先对比介绍了传统12/8极BSRM与新型HSBSRM的本体结构及运行原理;在忽略漏磁、边缘磁通等条件下,基于虚位移法,推导了双相导通时的悬浮力模型,为HSBSRM的悬浮控制奠定基础;接着基于BSRM单双绕组等效控制思想,对数学模型进行了优化;针对HSBSRM的全位置角悬浮及自然解耦特性,提出了转矩波动更小、控制更加简单的最小电感平顶区空载控制策略;为实现转矩与悬浮力的解耦控制,提出了两种双相导通解耦控制策略,并针对转矩脉动、控制难度及悬浮精度等方面对两种解耦控制策略进行了对比分析;为了提升高速运行下转矩与悬浮力的可控性,提出了优化解耦控制方法;基于MATLAB/Simlink,搭建了HSBSRM的仿真模型,对上述控制策略进行了仿真分析,仿真结果验证了控制方法的有效性;然后根据HSBSRM样机的功率及控制要求,设计、制作了模块化的数字控制系统。详述了数字控制系统中各部分电路模块的作用及连接关系,对控制系统中重要电路的设计及器件选型进行了详细的说明;最后根据HSBSRM的控制策略,设计了DSP2812与CPLD的控制程序;加工了一台1.5kW的HSBSRM样机,基于上述的硬件平台与软件设计,进行了HSBSRM的对称励磁实验,空载及解耦运行的悬浮实验;对实验结果进行了详细的分析,实验结果验证了数学模型,控制策略,硬件平台及软件设计的正确性与有效性。

关键词：无轴承开关磁阻电机复合转子解耦全位置悬浮数学模型控制策略