国产精品第十页I欧美成人国产精品高潮I亚洲一区二区天堂I性欧美bbI亚洲免费一区I日韩欧美在线vI日日夜夜噜噜噜I色综合久久avI名人明星三级videosI国产成人精品一区二区色戒I午夜视频在线免费看I欧美aaa一级片I日韩午夜片I午夜视频99I亚洲欧美第一页I日本不卡视频在线I东北女人毛片I淫语对白I在线成人I神马久久久久久久久久久I精品免费国产一区二区I乳色吐息在线看I嫩草一区I日韩无码精品一区二区I青青青在线免费观看

1研究背景與意義

　　交流電機(jī)是實(shí)施電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變換的主要機(jī)械裝置，其主要包括異步電機(jī)和同步電機(jī)兩種類型。由于結(jié)構(gòu)差異和運(yùn)行原理的區(qū)別，兩種電機(jī)均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，學(xué)者們在不斷探索新的電機(jī)形式以期具有兩種常規(guī)交流電機(jī)的優(yōu)勢，并彌補(bǔ)它們的不足之處。無刷雙饋電機(jī)是一種近年來被重點(diǎn)關(guān)注的一種新型交流電機(jī)。它取消了普通交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)中的電刷與滑環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單而堅(jiān)固。無刷雙饋電機(jī)定子上一般放置兩套不同極對數(shù)的獨(dú)立繞組，分別被稱作功率繞組和控制繞組。它們將通過合理設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子使各自磁場間接耦合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同繞組間能量的相互流動(dòng)。控制繞組作為電機(jī)的交流勵(lì)磁繞組，可以方便的通過電源進(jìn)行電壓幅值與頻率的調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同步、雙饋等不同工作狀態(tài)的切換。特別的，當(dāng)控制繞組自短路連接或串接外電阻，無刷雙饋電機(jī)將運(yùn)行于異步狀態(tài)，這種狀態(tài)可以很好的彌補(bǔ)普通同步電機(jī)難以自行啟動(dòng)的缺陷。綜上所述，無刷雙饋電機(jī)工作狀態(tài)多樣，兼具異步電機(jī)與同步電機(jī)的運(yùn)行特性，能夠很好的適應(yīng)不同工況對電機(jī)的要求。另外，在變速恒頻發(fā)電及高壓變頻驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域中，無刷雙饋電機(jī)亦可有效減小配套變頻器的容量，極大節(jié)約了系統(tǒng)成本。

2解決的主要問題

　　本文以無刷雙饋電機(jī)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用為研究對象，深入探究電機(jī)合成磁場的變化規(guī)律，并解決了以下幾個(gè)制約無刷雙饋電機(jī)應(yīng)用與普及的問題：

　　（1）借助駐波的概念描述由兩個(gè)不同極對數(shù)磁場分量疊加產(chǎn)生的無刷雙饋電機(jī)合成氣隙磁場的變化規(guī)律與特征。

　　（2）利用無刷雙饋電機(jī)磁場特點(diǎn)設(shè)計(jì)出繞線轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可盡量削弱氣隙磁場中的無用諧波含量且避免磁場各極對數(shù)分量的比例隨負(fù)荷不斷變化。

　　（3）利用無刷雙饋電機(jī)合成磁場的特點(diǎn)對無刷雙饋電機(jī)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與電磁運(yùn)行性能進(jìn)行分析，總結(jié)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)性能。　

3重點(diǎn)內(nèi)容

　　3.1 合成磁場齒駐波特征

　　通過理論分析與計(jì)算對電機(jī)的合成磁場隨時(shí)間變化的規(guī)律進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)了這種磁場與駐波以及交流繞組齒諧波磁場的關(guān)聯(lián)，提出“齒駐波”磁場概念來描述無刷雙饋電機(jī)磁場幅值隨時(shí)間的波動(dòng)規(guī)律，并利用有限元仿真方法驗(yàn)證。

　　3.2 基于齒駐波磁場特征的無刷雙饋電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　基于無刷雙饋電機(jī)齒駐波磁場特點(diǎn)，利用交流繞組齒諧波原理和不等匝、不等節(jié)距等諧波消除方法對轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過磁動(dòng)勢諧波分析及對比，本文所提的新型繞線轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)擁有較低的諧波含量及固定的磁動(dòng)勢幅值比例關(guān)系。與傳統(tǒng)特殊籠型結(jié)構(gòu)相比，這種繞線式結(jié)構(gòu)更符合齒駐波磁場對轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的要求

　　3.3 基于齒駐波磁場特征的無刷雙饋電機(jī)穩(wěn)態(tài)性能研究

　　利用齒駐波磁場分布特點(diǎn)，對無刷雙饋電機(jī)的不平衡磁拉力和電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生進(jìn)行研究。由齒駐波磁場的對稱性，無刷雙饋電機(jī)極數(shù)配合必須滿足|pp?pc|=2k的限制條件才能消除不平衡磁拉力，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。此外，根據(jù)齒駐波磁場的同步旋轉(zhuǎn)特征，本文從電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換基本原理出發(fā)對無刷雙饋電機(jī)的功率角進(jìn)行定義，并推導(dǎo)出功角特性表達(dá)式，將無刷雙饋電機(jī)的功率分析方法與普通交流電機(jī)相統(tǒng)一。利用30kW、2/6的無刷雙饋電機(jī)電動(dòng)實(shí)驗(yàn)測試和有限元仿真分析，本文所提的功角特性和不平衡磁拉力的消除得到了很好的驗(yàn)證。

　　3.4 無刷雙饋電機(jī)瞬態(tài)過程研究

　　為了方便分析，本文首先采用等效旋轉(zhuǎn)的觀點(diǎn)將無刷雙饋電機(jī)的控制繞組與功率繞組統(tǒng)一，建立起以功率繞組磁場同步速旋轉(zhuǎn)的統(tǒng)一dq軸瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型。其次，在所建立的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上對繞線轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(jī)的對稱三相短路瞬態(tài)過程進(jìn)行了解析計(jì)算，分析了這種電機(jī)在低電壓穿越運(yùn)行中的優(yōu)勢。再次，針對無刷雙饋電機(jī)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，本文分析了電機(jī)轉(zhuǎn)速突變、負(fù)載突變的瞬態(tài)變化過程并提出保持電壓幅值和頻率恒定的控制策略。最后，對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的電壓幅值波動(dòng)問題進(jìn)行深入分析，并利用電壓補(bǔ)償?shù)霓k法進(jìn)行消除。經(jīng)動(dòng)態(tài)仿真和實(shí)驗(yàn)分析，本文所建立的數(shù)學(xué)模型及解析計(jì)算的有效性得到了驗(yàn)證。

4主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

　　（1）對無刷雙饋電機(jī)合成磁場隨時(shí)間變化的規(guī)律進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)了這種磁場與駐波以及交流繞組齒諧波磁場的關(guān)聯(lián)，首次提出“齒駐波”磁場概念。

　　（2）基于齒駐波磁場的特點(diǎn)，對無刷雙饋電機(jī)的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，通過諧波分析及對比，指出利用齒諧波原理及不等匝、不等節(jié)距等方法所設(shè)計(jì)的新型繞線轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)諧波含量低且各分量比例恒定，是符合齒駐波磁場的理想結(jié)構(gòu)。

　　（3）利用齒駐波原理對無刷雙饋電機(jī)的不平衡磁拉力的產(chǎn)生進(jìn)行研究。經(jīng)理論推導(dǎo)及有限元仿真驗(yàn)證，提出新的無刷雙饋電機(jī)的極數(shù)配合條件：|pp?pc|=2k。只有滿足此限制條件，才能保證無刷雙饋電機(jī)磁場的磁密幅值在氣隙圓周相對圓心對稱，進(jìn)而完全消除不平衡磁拉力。

　　（4）經(jīng)解析計(jì)算并結(jié)合有限元仿真和實(shí)驗(yàn)測試，根據(jù)齒駐波磁場原理提出定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢軸線夾角即為無刷雙饋電機(jī)功角，并據(jù)此推導(dǎo)出電機(jī)功角特性曲線。

　　（5）對無刷雙饋電機(jī)的瞬態(tài)過程進(jìn)行研究，通過將控制繞組視為等效旋轉(zhuǎn)的方法建立以功率繞組同步速旋轉(zhuǎn)的統(tǒng)一dq軸數(shù)學(xué)模型，并借助此模型分析無刷雙饋電機(jī)在功率繞組端發(fā)生三相對稱短路的瞬態(tài)物理過程。經(jīng)過解析計(jì)算、動(dòng)態(tài)仿真及實(shí)驗(yàn)測試，得到無刷雙饋電機(jī)具有較小的短路電流，有利于實(shí)現(xiàn)低電壓穿越運(yùn)行的結(jié)論。