基本信息
作 者：艾永樂，（美）坎珀著
叢 書 名：
出 版 社：中國電力出版社
出版時間：2009-08-01
版 次：1
頁 數：123
裝 幀：精裝
開 本：16開
所屬分類：圖書 > 科技 > 一般工業技術
內容簡介
多相感應電機是近幾年國際上掀起熱潮的一個國際前沿領域，對多相感應電機的控制更是大家關注的焦點。《六相交流感應電機新穎控制策略研究》主要對六相感應電機的性能進行研究，通過在電機定子側注入特殊的梯形波相電流，把定子繞組分為勵磁繞組和轉矩繞組，從而模擬直流電機實現勵磁磁場和轉矩磁場的直接控制。利用有限元分析軟體和MATLAB仿真軟體，根據創建的六相感應電機實驗系統，驗證了在梯形波相電流驅動下小型（2kW）2極六相感應電機性能。附錄中還詳細給出了實驗數據和系統裝配圖。
《六相交流感應電機新穎控制策略研究》可作為高等院校自動化、機電工程等專業的研究生以及從事電機電器性能研究、設計和套用的科學技術人員的參考用書。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 對調速驅動系統的評價
1.1.1 傳統電機驅動系統
1.1.2 多相感應電機調速系統
1.2 存在的問題
1.3 解決的方法
第2章 多相感應電機理論與控制
2.1 電磁轉矩的產生機理
2.1.1 直流電機的電磁轉矩產生機理
2.1.2 感應電機的電磁轉矩產生機理
2.1.3 電磁轉矩方程表達形式
2.1.4 總結
2.2 六相感應電機及控制系統
2.2.1 多相感應電機驅動系統
2.2.2 六相感應電機的分類
2.2.3 六相感應電機的建模
2.2.4 六相感應電機的控制
2.3 結論
第3章 梯形波相電流驅動的六相感應電動機運行原理
3.1 引言
3.2 六相電流波形構建
3.3 磁通密度分析
3.4 電磁轉矩分析
3.5 靜態電磁轉矩計算
3.6 勵磁磁路分析
3.7 勵磁磁動勢的時空諧波分析
3.7.1 六相電流時間諧波分析
3.7.2 僅考慮勵磁電流時磁動勢諧波分析
3.8 定子電感計算
3.9 結束語
第4章 六相感應電動機的有限元分析
4.1 六相感應電機有限元建模
4.2 氣隙磁通密度分析
4.2.1 磁通密度幅值和勵磁電流的關係
4.2.2 定子勵磁電流在不同時間的氣隙磁通密度波形
4.2.3 轉矩和轉子電流作用下的磁通密度分布
4.3 磁鏈平衡研究
4.3.1 轉子和定子轉矩電流激活相確定
4.3.2 合成磁鏈計算
4.4 穩態電磁轉矩計算
4.5 脈動電磁轉矩分析
4.6 轉子感應電壓
4.7 定子相電路建模
4.7.1 轉子電流對定子磁鏈的影響
4.7.2 單相等效電路的進一步研究
4.8 參數的確定
4.8.1 自感係數的計算
4.8.2 開槽氣隙電壓常數
4.9 定子相感應電壓的研究
4.10 結束語
第5章 六相感應電機驅動系統的MATLAB仿真
5.1 六相感應電機驅動系統仿真模型創建
5.1.1 PI速度調節器
5.1.2 同步位置及其速度計算模組
5.1.3 六相電流波形發生器
5.1.4 滯環控制器和逆變器
5.1.5 六相感應電機建模
5.1.6 機械運動系統
5.2 仿真結果
5.2.1 六相電流的波形
5.2.2 靜態轉矩測試
5.2.3 啟動和穩態運行性能測試
5.2.4 階躍轉矩電流下的轉矩回響
5.3 結論
第6章 六相感應電動機驅動系統實驗研究
6.1 實驗系統配置
6.1.1 電機實驗台
6.1.2 功率逆變器
6.1.3 DSP控制器
6.2 氣隙磁通密度和勵磁電流
6.3 PI調節器和滯環電流控制器的研究
6.4 轉矩電流極性確定
6.5 穩態轉矩測試
6.6 k值的確認
6.7 電機運行時轉矩和轉矩電流的關係
6.8 轉矩回響
6.9 動態性能試驗
6.9.1 起動一制動性能測試
6.9.2 負載擾動實驗
6.10 感應電壓估算
6.11 轉子繞組感應電流波形測量
6.12 結論
第7章 結論和建議
7.1 六相感應電動機電磁轉矩和磁鏈定向控制
7.2 六相感應電動機新穎電流控制理論
7.3 有限元分析
7.4 六相感應電機驅動系統的MATLAB仿真
7.5 六相感應電機驅動器的實驗評價
7.6 建議
附錄A 六相感應電動機的設計說明
A.1 定子繞組的設計
A.2 轉子繞組的設計
附錄B 定子轉矩電流和轉子電流的計算
附錄C 相感應電動機的尺寸及勵磁電流計算
C.1 六相感應電動機的尺寸
C.2 勵磁電流的計算
附錄D 實驗系統配置
D.1 六相感應電機測試裝置
D.2 功率逆變器
D.3 DSP控制器
D.3.1 DSP晶片
D.3.2 EPLD晶片
D.4 控制算法
D.5 滯環電流數字控制器
參考文獻
前言
在過去的20年裡，大功率電子器件和大功率、低成本微處理器的發展以及現代交流電機控制技術的發展，大大推動了交流調速的飛速發展。電力電子器件額定電壓和額定電流的限制使得多相感應電機應運而生，因為這樣可實現低壓功率器件驅動大功率電機。多相感應電機目前主要套用于軍事、航天、艦船推進等大功率傳動上。與三相電機傳動系統相比，多相感應電機系統具有以下突出的優勢：傳動系統整體可靠性高。採用多相冗餘結構的傳動系統，當多相感應電機的一個（或幾個）定子繞組開路或逆變器的一個（或幾個）橋臂開路故障時，不會影響傳動系統的啟動和運行。調速具有更多的控制資源和潛能。採用多相逆變器供電，可大大改進調速系統的性價比。可用低壓功率器件實現大功率傳動，避免了由功率器件串聯帶來的靜、動態不均壓問題。轉矩脈動頻率增加而脈動幅值減少，使系統動、靜態特性得以改善，轉子諧波電流減小，諧波損耗下降。查閱相關文獻可發現，多相感應電機驅動的矢量控制實現起來相當複雜，這主要因為矢量控制需要複雜的坐標變換和準確的磁鏈估計。為了解決這個問題，這裡提出了一個關於六相感應電動機驅動的新穎電流控制方案。在這個控制方案中，通過在六相感應電動機定子側注入梯形波相電流，從而實現勵磁磁場和轉矩磁場的直接控制而不需要複雜的派克變換。這些梯形波相電流波形在電機氣隙中產生旋轉的、近似於方波的磁通，從而在轉子中感應出近似於方波的相電流，就像直流電動機的電樞繞組電流。
