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绕线转子无刷双馈变频调速系统的研究

作　者: 黄晓航
导　师: 王雪帆
学　校: 华中科技大学
专　业: 电机与电器
关键词: 无刷双馈电机绕线转子变频调速系统仿真模型
分类号: TM921.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 15次
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内容摘要

无刷双馈电机是变速恒频发电技术研究中的一个热点课题,而它在变频调速领域的应用前景同样被看好。为进一步了解电机的性能,推动这一新型电机的实用化进程,本文针对一种绕线转子无刷双馈电机,结合其电动机的运行特性,探讨了电机在变频调速系统中的应用。无刷双馈电机是一种可以实现多种运行方式的新型交流励磁电机,能够在异步,同步和双馈等多种方式运行。无刷双馈电机作为电动机运行时,可用于风机和水泵等负载的变频节能调速系统,无刷双馈电机取消了电刷和滑环,具有结构简单、坚固耐用、功率因数可调和变频器容量等级小等优点。而采用绕线转子型式的无刷双馈电机以其在转子结构上的特殊设计,使其在设计上更为灵活多样,因此成为变频调速系统新的研究热点。本文根据现有文献资料,回顾了无刷双馈电机在近些年的发展过程,侧重介绍了电机结构上的变化,突出了本文所研究的绕线转子结构的优点。详细说明了绕线转子无刷双馈电机的工作原理,通过公式推导了电机在静止abc坐标系下的基本方程,以此为基础探讨了电机在任意转速d - q坐标系下的方程,为仿真实验章节的研究提供了理论依据。总结以上分析推导,提出了一种计算绕线转子无刷双馈电机稳态量的数学模型。最后,利用系统仿真软件,通过建立电机的数学模型,搭建了变频调速系统各个组成部分的仿真模型,编制相应软件模块,进行了仿真研究。并利用无刷双馈电机样机搭建了系统实验平台,设计了相关硬件电路,采集了电机运行的数据,通过仿真结果和实验数据的分析对比,说明无刷双馈电机作为电动机运行具有良好的调速性能,其在变频调速系统中具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 交流变频调速技术的应用发展  8-9
  1.2 无刷双馈电机的技术研究情况  9-13
  1.3 无刷双馈电机在变频调速中的应用  13-14
  1.4 本文的主要内容  14-16
2 绕线转子无刷双馈电机的基本理论  16-24
  2.1 绕线转子无刷双馈电机结构原理  16-19
  2.2 绕线转子无刷双馈电机工作原理  19-21
  2.3 绕线转子无刷双馈电机运行原理  21-23
  2.4 本章小结  23-24
3 绕线转子无刷双馈电机的特性分析  24-32
  3.1 绕线转子无刷双馈电机的基本方程  24-26
  3.2 绕线转子无刷双馈电机的d - q 模型  26-29
  3.3 绕线转子无刷双馈电机的稳态运行分析  29-31
  3.4 本章小结  31-32
4 绕线转子无刷双馈变频调速系统仿真分析  32-45
  4.1 绕线转子无刷双馈变频调速系统仿真模型  32-36
  4.2 系统仿真模型起动及同步运行环节  36-41
  4.3 系统仿真模型变频调速环节  41-44
  4.4 本章小结  44-45
5 绕线转子无刷双馈变频调速系统实验分析  45-53
  5.1 绕线转子无刷双馈电机样机  45-47
  5.2 绕线转子无刷双馈变频调速系统实验步骤  47-50
  5.3 系统实验数据与仿真分析结果比较  50-52
  5.4 本章小结  52-53
6 总结与展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-59
附录攻读硕士学位期间发表的文章  59

绕线转子无刷双馈变频调速系统的研究

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