一、交流电机的旋转磁场(论文文献综述)
张维舟,洪腾腾[1](2021)在《高压电机启动方式分析》文中认为本文介绍了三相交流异步电动机和同步电动机的几种启动方式,结合了各种启动方式的工程经验;例如三相交流异步电动机机的定子绕组启动电流参数、三相交流异步电动机机负序分量限制、三相交流同步电动机的启动过程和参数;从理论上分析了电机的过载和三相不对称状态;三相同步电机的投励失败对电机的不对称的影响;从技术角度分析了影响高压电机正常启动的故障原因:三相不对称不平衡状态,并基于三相交流电机的旋转磁场做了理论分析。
马天奇[2](2021)在《无齿轮磨机驱动关键技术研究》文中研究指明无齿轮磨机是当今矿山设备大型化、节能化发展趋势下的产物,具有大功率、效率高、耗能少、可靠性强的优点。本文在国家自然科学基金项目“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”(No.51775225)的支持下,对无齿轮磨机驱动的关键技术进行了研究,对驱动用电机进行结构和电磁设计;搭建了无齿轮磨机驱动的矢量控制系统,对其调速性能与抗负载扰动能力进行分析;建立了无齿轮磨机的机电耦合模型,并对仿真结果进行了理论验证。首先综述了无齿轮传动技术、交流电机矢量控制和机电耦合问题的国内外研究现状。对比不同驱动电机的特点,选择永磁同步电机作为无齿轮磨机驱动用电机,并结合无齿轮磨机驱动的结构组成,对其转子结构、定子结构与定子绕组进行了初步设计。系统地分析了磨机工作状态下介质的运动状态,对磨机工作参数的理论计算方法进行了推导,为本文的仿真分析提供理论基础。结合二维电磁场及有限元法的基本原理,建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的二维电磁场有限元模型。通过对电机齿槽转矩的产生机理进行分析,选取极弧系数与磁钢偏心距为参数进行优化。研究表明,优化后的永磁磁极结构对电机的齿槽转矩有明显的削弱作用,可以有效改善其引起的振动、噪声等问题。以此为基础在Maxwell2D中分析了电机空载性能参数及负载运行特性,证明无齿轮磨机驱动用永磁同步电机设计的合理性。推导并建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的状态方程与数学模型,系统地介绍了永磁同步电机的矢量控制原理与SVPWM算法,并在MATLAB/Simulink中搭建了无齿轮磨机驱动矢量控制系统,完成了转速和负载突变工况的仿真分析。结果表明,基于id=0的矢量控制策略的无齿轮磨机驱动系统的调速性能和抗负载扰动能力较好,可以应对磨机不同工况下的转速需求与动态给、排料对驱动系统的影响。为了获得无齿轮磨机驱动在更接近实际运行条件下的性能,利用多体动力学软件RecurDyn建立了无齿轮磨机筒体的离散元-动力学虚拟样机模型,通过软件间的接口,完成了无齿轮磨机驱动机电耦合的RecurDyn-Simulink仿真模型的搭建。由磨机启动过程的仿真结果,对介质运动状态与驱动系统性能进行了分析。将仿真结果与理论计算值进行对比,验证了机电耦合仿真模型的正确性。本文建立了无齿轮磨机驱动用永磁同步电机的二维电磁有限元模型,优化永磁体参数有效削弱了电机齿槽转矩。设计了无齿轮磨机驱动矢量控制系统,并搭建了机电耦合仿真模型。论文的研究方法可以为无齿轮磨机驱动关键技术的研究提供参考。
王永督[3](2021)在《交流电驱系统无位置传感器级联预测控制》文中提出交流电机驱动系统作为能量变换的关键环节,在传统能源智慧化改革和新兴能源高效应用方面发挥着关键性作用。高性能控制策略是电驱系统的核心和大脑,直接影响系统的控制精度、运行可靠性和能量传输效率。随着交流电驱系统控制策略发展,以矢量控制和直接控制为代表的第一、第二代控制策略成为工业应用主流。预测控制作为新兴高性能控制策略,相比传统控制以其模型预见性、高动态性、多目标多约束灵活性以及结构简单直接等优点而成为领域内研究热点。然而,其在工业应用中仍然面临挑战,本研究主要聚焦两类关键科学问题:(1)多目标控制时,预测控制需权衡多目标之间的权重,复杂的权重系数设计问题限制其进一步应用与发展;(2)预测控制强依赖精确的转速反馈信号,特定的工业场景下,例如海洋油气开采平台,变流器需远距离驱动电机,转速反馈通道易受干扰,影响系统控制性能,干扰严重时可能导致系统失稳。聚焦交流电驱系统先进控制策略,本研究首先系统地对比分析了交流电驱系统控制策略,电机类型涵盖异步电机和永磁电机,控制策略涵盖矢量控制、直接控制和预测控制,其中预测控制细化对比研究了预测转矩控制和预测电流控制。建立了全面的交流电驱系统控制体系,同时进一步验证了预测控制具有高动态性、多目标灵活性和结构简单直接等优势。针对第一类关键科学问题,本研究提出了一种改进级联预测控制方法,革除了预测控制复杂的权重系数设计环节。每一周期动态地利用目标之间的交互误差,评估级联优化顺序,改进了传统级联预测控制中目标优先级不清缺陷。通过采用目标实时参考值来定义误差评估项,克服了原方法多工况变化适应性差的问题。相关仿真结果和对比分析验证了所提方法的有效性。针对第二类关键科学问题,本研究提出了一种基于滑模观测器的无位置传感器级联预测控制。基于滑模控制原理设计了滑模观测器估计转速信号,克服了系统强依赖高精度转速反馈的问题,所提方法具有更强的抗扰性。同时所提方法结合了改进级联预测控制策略,保留了预测控制多目标灵活性优势,且增强了原方法对多工况变化适应性。相关仿真结果和对比分析了转速扰动下、不同工况下各方法的控制效果,验证了所提方法的有效性。
毛博[4](2021)在《绕线转子无刷双馈电机磁场特征及偏心故障研究》文中指出无刷双馈电机作为一种新型结构电机,与传统电机有较大差异。从结构上看,绕线转子无刷双馈电机定子侧有两套不同极对数的绕组,转子绕组为多相绕组,每相绕组形成自闭合回路;从原理上看,无刷双馈电机正常工作时气隙中同时存在两种极对数磁场,通过转子实现间接耦合。绕线转子无刷双馈电机的这些特点使其设计难度更高。因此,对该电机基础理论的研究具有重要意义。本文以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,研究了无刷双馈电机的绕组结构。基于齿谐波原理,给出了转子绕组的设计方法,并以交流电机绕组理论为基础,通过调整绕组线圈的匝数和跨距,得到两种转子绕组的优化设计方案。以矢量法为理论依据,通过计算机编程分析了不同类型转子绕组的谐波磁势和绕组系数,分析结果表明,优化设计后的转子绕组具有更高的基波绕组系数并降低了气隙磁场的高次谐波磁势含量。对无刷双馈电机磁场的研究中,通常将定子侧产生的两种极对数磁场看作两个系统并分别分析,这种分析方法不能揭示无刷双馈电机磁场的本质规律。针对这一问题,对无刷双馈电机合成磁场特征进行了研究,通过坐标变换,以转子为参考系,揭示了无刷双馈双馈电机合成磁场类似驻波的特征。并根据合成磁场特征,推导了无刷双馈电机的极数配合条件和功角表达式。进一步对功角特性进行研究,得到同步双馈运行方式下,功率绕组功率因数与控制绕组电压相角、电压幅值之间的特性曲线。偏心故障作为一种常见的电机故障,会给电机带来较大伤害。对绕线转子无刷双馈电机偏心故障下的磁场特点和电磁力分布规律的研究可以为转子偏心故障的检测和诊断提供了理论依据,具有重要现实意义。本文建立了2-4对极无刷双馈电机含检测线圈的转子偏心场路耦合模型。对转子偏心后的气隙磁场进行了理论推导和仿真计算。分析结果揭示了偏心故障下,气隙磁场谐波的畸变规律,以及转子齿顶、齿壁电磁力的分布规律。
徐帅[5](2021)在《面向烟包内衬纸切割工艺的伺服电机矢量PI驱动控制研究》文中研究指明现代卷烟烟组的成型,需要内衬纸的保护支撑。内衬纸主要用于卷烟包装内部,能够保持卷烟气味,防潮和防霉,能够支撑烟支两端不形变,是卷烟包装的重要组成部分。GD S1000型包装机内衬纸的供给、输送、切割、传递等环节采用伺服电机来完成。该机型的烟包内衬纸切割电机在高速运转中,要求负载端切刀输出连续、定长的单张内衬纸,需要高速且稳定的输出。在实际生产过程中,内衬纸切割电机时常会出现驱动控制器过载故障、内衬纸输出堵塞频繁发生等问题,影响设备连续运行效率,拉低设备生产进度,维修费时费力。本文为了解决在实际生产中内衬纸切割电机输出控制不稳定的问题,建立仿真模型并利用硬件试验平台来验证。本文开展了以下研究工作:1、推导了异步电机在不同坐标系下变换的数学模型;根据转子磁链定向的矢量控制方法以及在矢量控制中的SVPWM调制技术,推导了不同扇区的判别以及电压矢量作用的时间顺序等内容;设计了针对内衬纸切割电机的矢量PI控制系统,能够满足实际生产中对稳定的速度变化和输出转矩的需求。2、构建了一套基于烟包内衬纸切割电机的矢量PI控制系统仿真模型,对烟包内衬纸切割电机的参数、PI控制器参数等进行理论、仿真建模并进行仿真研究,与实际运行的内衬纸切割电机控制输出的各项指标进行对比,来验证本文研究理论的可行性。3、基于对内衬纸切割电机的矢量PI控制系统输出性能的优化研究,搭建了基于实际生产线的硬件平台,将该控制系统的研究成果应用在硬件平台进行分析,来验证内衬纸切割电机转速的控制效果,转矩的稳定输出性能等,获得了满意的效果。
李国华[6](2020)在《异步电机振动抑制与故障诊断方法研究》文中进行了进一步梳理交流电机的振动可分为电磁振动、机械振动以及空气动力学振动,其中电磁振动和机械振动是其主要成分。对于大型电机而言,严重的振动会产生强烈振动和噪声,同时对电机结构等造成损伤;对于中小型电机而言,虽然电机振动和噪声绝对值不一定太高;但在一些安静的环境中,人耳对中高频段范围的振动和噪声非常敏感;同时也会对电机的振动和噪声提出更高的要求。目前,交流电机的振动和噪声问题已经成为该领域中的关注热点之一。针对交流异步电机振动和噪声问题,从变频电源谐波、电机结构优化设计以及基于电机振动信号的故障诊断三个方面进行分析和研究。(1)为了有效从PWM供电电源角度降低交流电机振动和噪声,提出一种随机PWM选择性谐波消除方法。变频供电电源中的谐波会引起交流电机的振动和转矩脉动;转矩脉动还会进一步加剧电机的振动,以及引起电机传动机构的机械振动。其中,变频供电电源中的高次谐波一般在逆变器开关频率整数倍附近比较集中;当谐波峰值与电机固有频率接近时,这种振动将进一步加剧,引起强烈的共振。针对变频供电交流异步电机提出一种随机PWM选择性谐波消除方法;利用PWM脉冲傅里叶级数前后项相互抵消的方法,有选择性的消除容易引起电机振动和噪声的特定次谐波,从而抑制电机振动和噪声。此外,分析逆变器开路故障情况下输出谐波情况,并通过逆变器容错控制,使得逆变器能够带故障继续较稳定的运行;并对容错运行状态下的异步电机振动情况进行分析。其中,包括两电平逆变器故障容错控制方法和级联多电平故障容错控制方法。(2)从电机本体结构设计出发,通过对电机定转子结构的优化设计,削弱径向磁密的低次谐波含量,从而有效的减小径向电磁力。(3)考虑到电机轴承的振动信号具有非平稳性等特点,提出一种电机滚动轴承故障诊断方法;即集合经验模态分解和能量矩的特征提取方法,以及结合自组织特征映射网络进行故障识别的电机故障诊断方法。首先,利用集合经验模态分解策略将电机原始振动信号分解成一系列具有不同特征时间尺度的固有模态分量;并计算各阶固有模态分量的能量矩,构造故障特征向量;在此基础上利用自组织特征映射网络方法进行电机滚动轴承故障诊断。该论文有图106幅,表21个,参考文献208篇。
裴晋军[7](2020)在《基于FPGA的永磁同步电机控制器设计》文中研究说明随着工业自动化和智能化的发展,永磁同步电机(PMSM)在现代工业和家用电器等领域得到广泛应用。在电机控制方面,FPGA相比于微控制器具有并行运行、实时性好等优点,相对于ASIC具有灵活性好、开发周期短、成本低等优点。但FPGA在永磁同步电机控制方面的研究主要集中于无传感器控制算法,而在高性能场合下无传感器算法不能完全取代位置传感器,因此,基于FPGA设计高性能的永磁同步电机控制器具有很好的研究价值和实用意义。本文分析了永磁同步电机的结构和工作原理,推导了永磁同步电机三相数学模型的方程,通过矢量坐标变换,在同步旋转坐标系中建立了永磁同步电机的数学模型,得出了非凸极式永磁同步电机的电流控制解耦策略。提出了基于电流反馈和速度反馈的磁场定向控制(Field Oriented Control,FOC)策略,并对闭环环路进行了分析及对参数进行了设计。同时对FOC控制系统进行了 Simulink仿真,验证了本文采用的控制策略的可行性。对空间矢量脉冲宽度调制原理进行分析,提出了一种空间矢量脉冲宽度调制架构,利用对电压矢量关于θ=45°做镜像变换之后再进行逆Clark变换得到的三相电压进行相邻矢量作用时间的计算和扇区的判断,简化了相邻矢量作用时间的计算和扇区的判断。考虑到采用传统查表法计算正余弦值时所存在的一些问题,设计了一种基于CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的高精度正余弦函数计算电路,并以该正弦函数计算电路为基础得到了性能较好的坐标变换模块。并基于ModeISim仿真软件,对所设计的数字电路功能进行仿真分析,仿真结果验证了所设计电路的正确性。应用所设计的永磁同步电机控制器,搭建了一种典型应用系统,并进行实验研究,实验结果表明所设计的永磁同步电机控制器能够正常运行,其控制精度、稳定性和抗干扰能力均满足设计指标要求。
刘建强[8](2020)在《基于能量的控制方法在交流电机中的应用》文中提出目前,交流电机的电气传动技术是现代工业生产中的重要传动方式,但交流电机为高阶、强耦合和多变量的非线性系统,传统的线性控制策略无法有效地解决输入与输出的独立性控制等相关问题,尤其在一些调速性能要求较高的领域,更是难以达到控制要求。因此,国内外学者对交流电动机的控制问题进行了广泛而深入的分析与研究。目前,应用到交流电动机的控制方法还有非线性控制方法和智能控制方法,这些控制方法的应用使得系统的控制性能得到了极大的改善,但是它们几乎没有考虑系统的位置控制,也很少从能量的角度来考虑交流电机的控制问题。因此,本文从能量整形的角度来对交流电动机的动静态性能进行分析与研究。本文首先介绍了基于能量观点的控制律设计方法——受控拉格朗日函数(Controlled Lagrangians,缩写为CL)法的主要步骤、核心点以及优缺点,并将其与端口受控的耗散哈密顿控制方法进行了比较,得到其相比于端口受控的耗散哈密顿控制方法的优越性;接着介绍了交流电动机的基本结构以及数学模型,为后文将CL法应用到交流电动机的控制问题奠定了重要基础。其次,针对交流电动机具有高阶、强耦合、非线性以及系统的输入空间维数小于系统自由度个数的特点,本文将受控拉格朗日函数法分别应用到交流异步电动机和永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,缩写为PMSM)的控制问题中。根据系统期望的受控能量来构造CL和广义力,得到系统的受控方程。为保证受控方程与原始方程两者相匹配,在广义力中引入含有速度一次项的保守力,得到两者相匹配的条件。通过求解匹配条件中的偏微分方程,可得到系统匹配控制器的参数范围,进一步可得到系统具体的匹配控制律,该控制律可同时实现位置与速度的全局渐近镇定。接着,取系统正定的受控能量函数作为Lyapunov函数,证明得到的匹配控制律能使系统在期望平衡点实现全局稳定,再利用La Salle不变定理对渐近稳定性进行证明。最后,对文章的主要内容进行了简要概括,并且表明了在本文的基础上将来还可进一步研究鲁棒CL法。
张志恒[9](2020)在《真空泵屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统研究》文中指出随着真空应用技术的发展,大规模集成电路制造装备业、薄膜技术制造业、材料制备业等领域对真空泵的需求不断增大。作为真空泵的主要驱动电机,真空泵屏蔽电机的运行可靠性和在线运行时间受到了广泛的关注。为应对真空泵屏蔽电机无法安装转速和位置传感器且面临的带速重投问题,本文分别以一台2.0kW笼型双屏蔽套真空泵感应电机和环氧树脂密封型真空泵永磁电机为研究对象,对真空泵屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统展开了系统研究。针对真空泵屏蔽电机的结构、运行方式与常规交流电机之间的差异,建立了真空泵屏蔽电机数学模型,并基于此模型分别搭建了真空泵屏蔽电机基础控制系统,即适合笼型双屏蔽套真空泵屏蔽感应电机的转速开环恒压频比控制系统,以及适用于环氧树脂密封型真空泵永磁电机的闭环矢量控制系统,对系统的输出特性、真空泵屏蔽电机的工作特性进行了分析,并与实验结果进行了对比,验证了所建立的基础控制系统合理性。随后,基于真空泵屏蔽电机基础控制系统,利用数学推导、仿真模拟和样机实验给出了真空泵屏蔽电机绕组断电重投时的瞬态电磁转矩、转速及电流的变化趋势,设计了基于标准化定子反电势的扇区内转速估算策略,确定了预重投和重投两步重投方法,建立了无速度传感器带速重投控制系统,实现了低冲击、平稳可靠的带速重投,分析了定子轴线非理想特性对带速重投时冲击电流增长率、预重投阶段转矩脉动率和重投阶段转速波动率的影响,研究了不同重投时刻、电源相位对带速重投的影响,确定了扇区交界面带速重投策略以及全扇区内低冲击电流、短稳定时间的最优带速重投点。最后,针对研究过程中发现的定子轴线非理想特性,从电机槽内导体和绕组的角度揭示了电机绕组非理想特性的成因及演变机理,引入了非理想特性系数以定量描述定子轴线非理想特性的程度;提供了一种基于标准化定子反电势的定子轴线非理想特性离线诊断方法,仿真结果表明该方法具有很好的工程实用性;提出了考虑电机槽内导体分布差异的绕组分布系数计算模型及方法,并给出定子轴线非理想特性下的电机驱动性能及电磁场分布分析思路,定量研究了不同程度的定子轴线非理想特性对真空泵屏蔽电机的驱动性能及电磁场的影响,可以为建立更精确的电机计算模型及高品质伺服电机系统基础理论与技术体系的形成提供有价值的参考。
陈涛[10](2020)在《电动汽车轮毂电机偏心问题与主动控制研究》文中指出轮毂电机驱动的电动汽车因为在车辆整体布局、底盘动力学控制以及操纵便利性等方面的优点使其成为电动汽车未来发展的重要方向之一。但是由于路面激励造成的轮毂电机轮胎跳动、车身承受不均匀载荷导致的转轴变形、轴承的磨损及安装过程中的误差等都将引起轮毂电机定转子不对中导致气隙不均匀,电机气隙不均匀会使得电机气隙磁场分布不均,进而导致轮毂电机产生不同于正常运行时的气隙电磁力并作用于电机定转子上,使轮毂电机产生振动问题。因而有必要对轮毂电机的气隙偏心问题进行研究并加以控制。首先,根据永磁同步轮毂电机的结构与工作原理建立了外转子永磁同步轮毂电机的数学模型,接着建立了 1/4轮毂电机电动车辆模型和随机路面模型,分析了路面激励对轮毂电机气隙偏心的影响。接着本文利用磁势乘磁导法建立电机内部未偏心时气隙磁场的解析模型,并以此为基础,运用麦克斯韦应力张量法求得未偏心时轮毂电机电磁力解析模型,分析了未偏心时轮毂电机气隙磁场和电磁力的特性。接着通过磁导修正系数法,建立了静态偏心和动态偏心情况下的轮毂电机气隙磁场和电磁力解析模型,对静、动态偏心下轮毂电机气隙磁场和电磁力的特性进行了分析。接着通过建立轮毂电机有限元分析模型,验证了前述解析模型。本文建立了外转子永磁同步轮毂电机转子和轮毂电机定转子系统的径向振动模型,将不同形式偏心导致的不平衡电磁力作为激励,探究了不同偏心对于轮毂电机径向振动特性的影响。最后,借鉴无轴承电机悬浮控制的原理,建立了基于附加控制绕组的轮毂电机气隙偏心补偿控制系统,利用SINMULINK软件建立控制系统,并通过仿真试验验证了控制系统。
二、交流电机的旋转磁场(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、交流电机的旋转磁场(论文提纲范文)
(1)高压电机启动方式分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 电机启动方式分析 |
1.1 定子回路串电阻(电抗)或液体变阻器 |
1.2 定子回路串电磁感应式调压装置 |
1.3 软启动柜 |
2 电机启动的对称状态电气分析 |
2.1 三相交流异步电机 |
2.2 三相交流同步电机 |
3 结论 |
(2)无齿轮磨机驱动关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无齿轮传动研究现状 |
1.2.2 矢量控制研究现状 |
1.2.3 机电耦合研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 无齿轮磨机结构原理与基本理论分析 |
2.1 无齿轮磨机驱动结构 |
2.1.1 磨机筒体 |
2.1.2 转子 |
2.1.3 定子 |
2.1.4 绕组分析 |
2.2 无齿轮磨机介质运动状态分析 |
2.3 无齿轮磨机工作参数计算 |
2.3.1 填充率计算 |
2.3.2 工作转速计算 |
2.3.3 功率计算 |
2.3.4 启动过程转矩计算 |
2.4 本章小结 |
第3章 无齿轮磨机驱动参数优化与电磁性能分析 |
3.1 二维电磁场有限元基本理论 |
3.1.1 二维电磁场基本理论 |
3.1.2 二维电磁场有限元法 |
3.2 无齿轮磨机驱动参数优化及有限元建模 |
3.2.1 齿槽转矩的产生机理与解析表达 |
3.2.2 极弧系数优化 |
3.2.3 磁钢偏心距优化 |
3.2.4 电机二维电磁场有限元建模 |
3.3 电机空载瞬态磁场有限元分析 |
3.3.1 气隙磁场分析 |
3.3.2 空载反电势分析 |
3.3.3 磁力线与磁密分布 |
3.4 电机负载瞬态磁场有限元分析 |
3.4.1 电机负载运行性能 |
3.4.2 磁力线与磁密分布 |
3.5 本章小结 |
第4章 无齿轮磨机驱动控制策略研究 |
4.1 无齿轮磨机驱动用永磁同步电机动态模型 |
4.1.1 永磁同步电机基本方程 |
4.1.2 坐标变换 |
4.1.3 永磁同步电机状态方程 |
4.1.4 Simulink平台下的永磁同步电机数学模型建立 |
4.2 永磁同步电机矢量控制原理 |
4.2.1 永磁同步电机基本控制策略 |
4.2.2 矢量控制基本原理 |
4.2.3 i_d=0 的矢量控制系统 |
4.3 基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制建模与仿真 |
4.3.1 SVPWM算法原理 |
4.3.2 SVPWM算法的Simulink实现 |
4.3.3 基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制建模 |
4.3.4 仿真分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于RecurDyn-Simulink的无齿轮磨机机电耦合仿真 |
5.1 基于离散元的无齿轮磨机筒体虚拟样机模型建立 |
5.1.1 RecurDyn软件简介 |
5.1.2 离散元法基本原理 |
5.1.3 虚拟样机模型建立 |
5.2 无齿轮磨机机电耦合仿真模型建立 |
5.3 无齿轮磨机驱动机电耦合性能仿真 |
5.3.1 仿真分析 |
5.3.2 理论验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)交流电驱系统无位置传感器级联预测控制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 课题研究现状 |
1.2.1 电驱系统控制策略发展 |
1.2.2 模型预测控制策略研究 |
1.2.3 无传感器控制策略研究 |
1.3 课题研究内容 |
第2章 交流电驱系统数学模型 |
2.1 电驱系统变流器建模 |
2.1.1 两电平变流器建模 |
2.1.2 三电平变流器建模 |
2.2 三相异步电机建模 |
2.2.1 鼠笼型三相异步电机系统 |
2.2.2 绕线式三相异步电机系统 |
2.3 永磁同步电机建模 |
2.3.1 表贴式永磁同步交流电驱系统 |
2.3.2 内嵌式永磁同步交流电驱系统 |
2.4 本章小结 |
第3章 交流电驱系统经典控制策略研究 |
3.1 交流电驱系统矢量控制 |
3.1.1 异步电机矢量控制 |
3.1.2 永磁同步电机矢量控制 |
3.2 交流电驱系统直接控制 |
3.2.1 异步电机直接控制 |
3.2.2 永磁同步电机直接控制 |
3.3 交流电驱系统模型预测控制 |
3.3.1 预测转矩控制 |
3.3.2 预测电流控制 |
3.4 结果对比分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 交流电驱系统级联预测控制 |
4.1 预测控制权系数问题概述 |
4.2 级联结构预测控制 |
4.3 新型级联结构预测控制 |
4.4 结果分析验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 无位置传感器预测控制 |
5.1 基于滑模观测器的无位置传感器控制 |
5.2 新型滑模观测器无位置传感器预测控制 |
5.2.1 改进滑模观测器 |
5.2.2 无位置传感器预测控制 |
5.3 基于新型级联结构的无位置传感器预测控制 |
5.4 结果分析验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)绕线转子无刷双馈电机磁场特征及偏心故障研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 无刷双馈电机发展综述 |
1.3 无刷双馈电机国内外研究现状及存在问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 无刷双馈电机基本原理与绕组设计 |
2.1 无刷双馈电机基本原理 |
2.1.1 无刷双馈电机基本结构 |
2.1.2 无刷双馈电机电磁关系 |
2.1.3 无刷双馈电机转速关系分析 |
2.2 无刷双馈电机的运行方式 |
2.2.1 异步运行 |
2.2.2 同步运行 |
2.2.3 双馈运行 |
2.3 无刷双馈电机定子绕组设计 |
2.4 无刷双馈电机转子绕组设计及绕组系数计算 |
2.4.1 齿谐波绕组 |
2.4.2 正弦绕组 |
2.4.3 多跨距复合绕组 |
2.4.4 转子绕组绕组系数计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 无刷双馈电机磁场特征研究及应用 |
3.1 合成磁场的齿驻波特征 |
3.2 磁场特征应用于极数选择 |
3.3 磁场特征对电机功角的影响 |
3.4 场路耦合仿真模型的建立 |
3.5 无刷双馈电机有限元仿真分析 |
3.5.1 磁场特征仿真分析 |
3.5.2 极数配合仿真分析 |
3.5.3 功角特性仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 转子偏心故障下的磁场特征及电磁力分布规律研究 |
4.1 转子偏心故障下气隙磁场理论分析 |
4.1.1 转子偏心下气隙磁导 |
4.1.2 转子偏心下气隙磁感应强度 |
4.2 含有检测线圈的转子偏心仿真模型 |
4.3 转子偏心故障下场路耦合模型仿真分析 |
4.3.1 转子偏心气隙磁场分布及空间谐波分析 |
4.3.3 气隙磁场时间谐波分析 |
4.4 转子偏心故障下局部电磁力计算 |
4.4.1 偏心故障下转子齿顶电磁力计算 |
4.4.2 偏心故障下转子齿壁电磁力计算 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
致谢 |
(5)面向烟包内衬纸切割工艺的伺服电机矢量PI驱动控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 背景及意义 |
1.1.2 控制方法 |
1.1.3 本文解决的主要问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 伺服控制系统控制策略 |
1.2.2 PI控制器研究现状 |
1.3 本文研究内容及章节安排 |
1.4 本章小结 |
第二章 内衬纸切割电机矢量控制算法研究 |
2.1 正交坐标系上矢量坐标变换 |
2.1.1 Clarke变换 |
2.1.2 静止两相—旋转正交变换 |
2.2 异步电机的数学模型 |
2.2.1 异步电机的稳态数学模型 |
2.2.2 异步电机动态数学模型 |
2.3 按转子磁场定向下的矢量控制系统的构建 |
2.3.1 转子磁链定向的同步旋转正交坐标系状态方程 |
2.3.2 转子磁场定向矢量控制系统结构 |
2.4 PWM脉宽调制技术 |
2.4.1 空间矢量的定义 |
2.4.2 SVPWM控制技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 SVPWM的矢量PI控制系统建模与仿真 |
3.1 SVPWM的矢量PI控制系统建模 |
3.1.1 转速PI调节器 |
3.1.2 矢量坐标变换 |
3.1.3 磁链观测单元 |
3.1.4 SVPWM控制单元 |
3.2 系统仿真结果及分析 |
3.2.1 电机空载运行仿真波形 |
3.2.2 电机带有干扰的负载 |
3.3 正交试验设计分析 |
3.3.1 转速稳态误差试验 |
3.3.2 转矩稳态误差试验 |
3.4 本章小结 |
第四章 内衬纸切割工艺试验 |
4.1 上位机组态 |
4.1.1 硬件准备 |
4.1.2 硬件连接 |
4.1.3 配置上位组态软件 |
4.1.4 参数及程序下载 |
4.2 实验验证 |
4.2.1 转速性能测试分析 |
4.2.2 转矩性能测试分析 |
4.2.3 生产运行效果总结 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)异步电机振动抑制与故障诊断方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 电源谐波控制技术研究现状 |
1.3 交流电机振动与噪声问题研究现状 |
1.4 逆变器容错控制的研究现状 |
1.5 基于振动信号分析的电机滚动轴承故障诊断方法 |
1.6 本文研究工作 |
2 交流电机电磁振动和机械振动原理 |
2.1 逆变电源谐波与交流电机电磁振动 |
2.2 交流电机电磁振动噪声求解及相关理论 |
2.3 电机机械振动产生原因 |
2.4 本章小结 |
3 基于随机PWM选择性消谐的异步电机振动抑制方法 |
3.1 随机PWM工作原理与振动噪声抑制 |
3.2 随机PWM选择性谐波消除机理分析 |
3.3 RPWM随机扩频控制中的开关频率优化控制 |
3.4 本章小结 |
4 选择性消谐和电机振动抑制效果验证与分析 |
4.1 单相电压型逆变器RPWM选择性谐波消除方法仿真与实验分析 |
4.2 三相电压型逆变器RPWM选择性谐波消除方法仿真与实验分析 |
4.3 脉冲位于开关周期后端的RPWM选择性谐波消除方法验证与分析 |
4.4 多电平逆变器RPWM选择性谐波消除 |
4.5 交流异步电机振动噪声抑制与分析 |
4.6 本章小结 |
5 逆变器故障容错控制及电机振动分析 |
5.1 概述 |
5.2 逆变器开关函数和开路故障分析 |
5.3 三相逆变器故障容错控制及电机振动分析 |
5.4 级联多电平逆变器故障容错控制方法 |
5.5 本章小结 |
6 异步电机结构参数影响分析与优化设计 |
6.1 定转子齿槽结构对电机径向磁密的影响 |
6.2 异步电机结构参数优化设计 |
6.3 本章小结 |
7 电机滚动轴承机械振动信号分析 |
7.1 交流异步电机滚动轴承故障诊断研究意义 |
7.2 滚动轴承振动原因和常用计算方法 |
7.3 电机滚动轴承振动信号分析 |
7.4 电机滚动轴承故障诊断流程 |
7.5 本章小结 |
8 基于振动信号分析EEMD联合SOM电机滚动轴承故障诊断 |
8.1 集成经验模态分解 |
8.2 IMF能量矩故障特征提取 |
8.3 SOM的故障识别 |
8.4 实验分析 |
8.5 本章小结 |
9 结论、创新点及展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
查新结论 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)基于FPGA的永磁同步电机控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 永磁同步电机控制器的研究现状及发展趋势 |
1.2.2 FPGA在永磁电机控制系统中的应用现状及发展趋势 |
1.3 研究内容 |
2 永磁同步电机的组成原理及数学模型 |
2.1 永磁同步电机的结构 |
2.1.1 定子结构 |
2.1.2 转子结构 |
2.2 永磁同步电机的工作原理 |
2.2.1 电机的动力学原理 |
2.2.2 电机的能量转换原理 |
2.3 永磁同步电机的数学模型 |
2.3.1 空间矢量与坐标变换 |
2.3.2 永磁同步电机的三相数学模型 |
2.3.3 永磁同步电机的同步旋转模型 |
2.4 本章小结 |
3 永磁同步电机调速系统的建模与分析 |
3.1 永磁同步电机调速系统的组成及原理 |
3.2 三相逆变器的平均模型 |
3.2.1 三相逆变器原理 |
3.2.2 空间矢量脉冲宽度调制 |
3.2.3 三相逆变器的平均模型 |
3.3 永磁同步电机的动态模型与状态变量解耦 |
3.3.1 永磁同步电机的动态模型 |
3.3.2 永磁同步电机的状态变量解耦 |
3.4 调速系统环路的建模与分析 |
3.4.1 速度环的建模与分析 |
3.4.2 电流环的建模与分析 |
3.4.3 环路PI参数设计 |
3.5 永磁同步电机调速系统的Simulink仿真 |
3.5.1 永磁同步电机调速系统的Simulink模型 |
3.5.2 永磁同步电机调速系统的仿真结果 |
3.6 本章小结 |
4 永磁同步电机控制器设计与仿真 |
4.1 控制器的总体结构 |
4.2 SVPWM算法模块设计与仿真 |
4.2.1 Clark模块 |
4.2.2 相邻矢量作用时间计算模块 |
4.2.3 PWM功率开关切换时间 |
4.2.4 死区时间模块 |
4.2.5 SVPWM模块仿真 |
4.3 CORDIC模块设计与仿真 |
4.3.1 CORDIC算法原理 |
4.3.2 CORDIC模块设计与仿真 |
4.4 PI调节模块设计 |
4.5 坐标变换模块设计与仿真 |
4.5.1 Clark变换模块设计与仿真 |
4.5.2 Park模块设计与仿真 |
4.5.3 逆Park模块设计与仿真 |
4.6 正交解码模块设计与仿真 |
4.7 位置速度计算模块设计与仿真 |
4.8 本章小结 |
5 控制器应用系统及实验研究 |
5.1 应用系统研制 |
5.1.1 系统组成及性能指标 |
5.1.2 三相逆变电路及其功率驱动电路 |
5.1.3 电流检测电路 |
5.1.4 电源电路 |
5.1.5 编码器及接口电路 |
5.2 性能测试及结果分析 |
5.2.1 SVPWM信号生成测试 |
5.2.2 稳态性能测试 |
5.2.3 动态跟随性能测试 |
5.2.4 动态抗扰性能测试 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 硬件测试系统实物图 |
附录B 攻读硕士学位期间取得的成果及参加的项目 |
攻读学位期间发表的论文 |
攻读学位期间获得的专利 |
攻读学位期间获得的荣誉 |
攻读学位期间参与的项目 |
(8)基于能量的控制方法在交流电机中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 交流异步电动机的国内外发展现状 |
1.2.2 PMSM的国内外发展现状 |
1.3 本文主要内容 |
2 基础理论 |
2.1 受控拉格朗日函数法介绍 |
2.2 坐标变换与变换矩阵 |
2.2.1 变换矩阵的约束条件 |
2.2.2 Clarke变换 |
2.2.3 Park变换 |
2.3 交流异步电动机的一般数学模型 |
2.3.1 交流异步电动机在三相静止ABC坐标系下的数学模型 |
2.3.2 交流异步电动机在两相静止??坐标系下的数学模型 |
2.3.3 交流异步电动机在两相旋转dq坐标系下的数学模型 |
2.4 PMSM的基本结构以及工作原理 |
2.5 PMSM的一般数学模型 |
2.5.1 PMSM在三相静止ABC坐标系下的数学模型 |
2.5.2 PMSM在两相静止??坐标系下的数学模型 |
2.5.3 PMSM在两相旋转dq坐标系下的数学模型 |
2.6 本章小结 |
3 基于受控拉格朗日函数的交流异步电动机控制器设计 |
3.1 符号介绍 |
3.2 数学模型 |
3.3 构造受控能量和广义力 |
3.4 确定匹配条件及控制器 |
3.5 求解匹配条件及控制律 |
3.6 稳定性证明及仿真结果分析 |
3.6.1 稳定性证明 |
3.6.2 仿真结果分析 |
3.7 本章小结 |
4 基于受控拉格朗日函数的PMSM控制器设计 |
4.1 PMSM的数学模型 |
4.2 构造受控能量和广义力 |
4.3 确定匹配条件及控制器 |
4.4 求解匹配条件及控制律 |
4.5 稳定性证明及仿真结果分析 |
4.5.1 稳定性证明 |
4.5.2 仿真结果分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)真空泵屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 真空泵屏蔽电机发展历程及研究现状 |
1.3.2 无速度传感器带速重投研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 真空泵屏蔽电机数学模型及定子轴线非理想性特性演变机理 |
2.1 引言 |
2.2 真空泵屏蔽电机结构及运行特点 |
2.2.1 典型真空泵的结构及运行特点 |
2.2.2 笼型双屏蔽套真空泵屏蔽感应电机结构及运行特点 |
2.2.3 环氧树脂密封型真空泵永磁电机结构及运行特点 |
2.3 真空泵屏蔽电机数学模型 |
2.3.1 笼型双屏蔽套真空泵屏蔽感应电机数学模型 |
2.3.2 环氧树脂密封型真空泵永磁电机数学模型 |
2.4 定子轴线非理想特性演变机理模型 |
2.4.1 分布式绕组定子轴线非理想特性演变机理 |
2.4.2 集中式绕组定子轴线非理想特性演变机理 |
2.4.3 定子轴线非理想特性特征系数 |
2.5 本章小结 |
第3章 真空泵屏蔽电机控制系统设计及断电重投特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 笼型双屏蔽套真空泵屏蔽感应电机控制系统设计 |
3.2.1 正弦脉宽调制(SPWM)电路工作原理 |
3.2.2 转速开环的恒压频比控制系统设计 |
3.2.3 基本控制效果的仿真及实验验证 |
3.3 环氧树脂密封型真空泵永磁电机控制系统设计 |
3.3.1 空间矢量脉宽调制(SVPWM)电路工作原理 |
3.3.2 基于id=0的无速度传感器控制系统设计 |
3.3.3 基本控制效果的仿真及实验验证 |
3.4 真空泵屏蔽电机定子断电重投特性研究 |
3.4.1 定子绕组断电重投瞬态分析 |
3.4.2 笼型双屏蔽套真空泵屏蔽感应电机断电重投瞬态分析 |
3.4.3 环氧树脂密封型真空泵永磁电机断电重投瞬态分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑带速重投需求的真空泵屏蔽电机无速度传感器控制系统研究 |
4.1 引言 |
4.2 真空泵屏蔽电机无速度传感器带速重投思路 |
4.3 真空泵屏蔽电机断电状态下转速估算策略研究 |
4.3.1 基于机械运动方程的转速估算策略 |
4.3.2 基于标准化定子反电势的转速估算策略 |
4.4 基于恒压频比的无速度传感器带速重投控制系统 |
4.4.1 控制系统设计及功能分析 |
4.4.2 无速度传感器带速重投控制效果分析 |
4.5 基于 id=0 矢量控制的无速度传感器带速重投控制系统 |
4.5.1 控制系统设计及功能分析 |
4.5.2 无速度传感器带速重投控制效果分析 |
4.6 定子轴线非理想特性及重投时刻对带速重投的影响研究 |
4.6.1 定子轴线非理想特性对带速重投的影响 |
4.6.2 不同重投时刻及电源相位对带速重投的影响 |
4.7 本章小结 |
第5章 定子轴线非理想特性在电机控制系统中的影响及其诊断技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 定子轴线非理想特性的诊断方法研究 |
5.2.1 基于标准化定子反电势的定子轴线非理想特性离线诊断方法 |
5.2.2 考虑电机槽内导体分布差异的绕组分布系数计算模型及方法 |
5.3 考虑定子轴线非理想特性的电机驱动性能及电磁场分析 |
5.3.1 定子轴线非理想特性下电机驱动性能及电磁场分析思路 |
5.3.2 定子轴线非理想特性对驱动性能及多物理场的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(10)电动汽车轮毂电机偏心问题与主动控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及安排 |
2 外转子永磁同步轮毂电机数学模型与路面激励对电机气隙的影响 |
2.1 外转子永磁同步轮毂电机结构原理与数学模型 |
2.2 路面激励对轮毂电机气隙的影响分析 |
2.3 本章小结 |
3 外转子永磁同步轮毂电机电磁场理论计算与仿真分析 |
3.1 外转子永磁同步轮毂电机气隙磁场解析建模与分析 |
3.2 无偏心下外转子永磁同步轮毂电机电磁力解析建模 |
3.3 气隙偏心下永磁同步轮毂电机电磁力解析建模与分析特性分析 |
3.4 外转子永磁同步轮毂电机不平衡磁拉力解析建模 |
3.5 外转子永磁同步轮毂电机气隙磁场与电磁力有限元分析 |
3.6 本章小结 |
4 偏心对永磁同步轮毂电机动力学特性的影响 |
4.1 电磁力激励下永磁同步轮毂电机转子动力学特性分析 |
4.2 永磁同步轮毂电机定转子系统振动特性分析条件 |
4.3 基于Simulink环境下的永磁同步轮毂电机定转子系统振动响应分析 |
4.4 本章小结 |
5 永磁同步轮毂电机气隙偏心补偿主动控制研究 |
5.1 永磁同步电机控制方法介绍 |
5.2 基于主动控制的轮毂电机不平衡补偿控制机理 |
5.3 基于主动控制的永磁同步轮毂电机控制模型 |
5.4 补偿控制系统方案模型建立与结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据 |
四、交流电机的旋转磁场(论文参考文献)
- [1]高压电机启动方式分析[J]. 张维舟,洪腾腾. 水泥工程, 2021(03)
- [2]无齿轮磨机驱动关键技术研究[D]. 马天奇. 吉林大学, 2021(01)
- [3]交流电驱系统无位置传感器级联预测控制[D]. 王永督. 山东大学, 2021(12)
- [4]绕线转子无刷双馈电机磁场特征及偏心故障研究[D]. 毛博. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [5]面向烟包内衬纸切割工艺的伺服电机矢量PI驱动控制研究[D]. 徐帅. 昆明理工大学, 2021(01)
- [6]异步电机振动抑制与故障诊断方法研究[D]. 李国华. 辽宁工程技术大学, 2020
- [7]基于FPGA的永磁同步电机控制器设计[D]. 裴晋军. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]基于能量的控制方法在交流电机中的应用[D]. 刘建强. 兰州交通大学, 2020(01)
- [9]真空泵屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统研究[D]. 张志恒. 沈阳工业大学, 2020
- [10]电动汽车轮毂电机偏心问题与主动控制研究[D]. 陈涛. 山东科技大学, 2020(06)