收藏本站
《浙江大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型半导体换流低速磁阻电动机的研究

史涔(氵山一几攵)  
【摘要】:本文首次提出了一种新型结构原理的低速大力矩电动机-半导体换流低速磁阻电动机(SCLRM)。该种电机无需任何减速机构,仅由六只二极管构成的变流器与传统磁阻型低速同步电动机相结合,既保留了传统磁阻型低速电机结构工艺简单的优点,又克服了传统磁阻型低速电机难以输出大转矩的局限,为直接驱动的低速大力矩电动机的研究开辟了一条新的途径。在本文中对该新型电机的运行机理、设计特点、磁场分布、稳态运行性能及调速控制系统进行了系统的理论分析和实验研究,为发展这类电机奠定了坚实的理论和实践基础。 在介绍电机结构的基础上,深入分析了SCLRM在三相交流电源下的自激换流工作原理。通过分析SCLRM的气隙磁导和气隙磁场,推导出SCLRM低速同步的条件和定转子可行的齿配合关系。建立了SCLRM在多相坐标系和复变量坐标系下的数学模型,并依据所提出线性磁网络模型推导出了绕组电感参数的计算公式。利用虚位移原理推导出了SCLRM中的磁场能量和电磁转矩的计算方法,并详细分析了电磁转矩产生的物理本质。 全面分析了SCLRM的设计特点,在此基础上给出了线性假定下SCLRM的工程计算方法。对样机的计算值和实验值进行对比分析表明,本文中的计算方法满足工程精度的要求。 采用二维有限元法,详细计算了不同转子位置时SCLRM的磁场分布和一个极下不同转子位置时的气隙磁密分布,分析了该新型电机的磁场性质及分布特点,并对样机的电感特性进行了深入分析和计算。 根据SCLRM独特的绕组结构,采用与普通三相桥式电路不同的逆变电路,研制了SCLRM开环变频调速系统,并在样机上进行了实验研究,结果表明,SCLRM具有近似恒功率调速特性。另外文中也给出了一种闭环控制方案。 建立了基于PSPICE的系统仿真模型,对SCLRM在自激方式和逆变器驱动方式下的稳态运行特性进行了仿真计算,分析了电机参数及驱动方式对稳态电压、电流及电磁转矩的影响。另外,从能量的观点仿真分析了SCLRM动态转矩波动的主要原因。仿真结果与样机实验结果相符,说明SCLRM稳态仿真模型能满足一定的精度要求。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM352

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴建华;孙晓霞;;双极性低速永磁同步电动机[J];微特电机;2007年07期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪国梁;魏忠义;;电励磁式低速同步电动机用于核反应堆驱动机构的研究[J];电工技术学报;1986年02期
2 程树康;王宗培;;步进电动机静转矩计算的齿层比磁导法的应用与发展[J];电工技术学报;1987年02期
3 王宗培;姚宏;;步进电动机齿层比磁导法的工程实用化[J];电工技术学报;1990年04期
4 李兴根;王宗培;;步进电动机的齿层比转矩和齿形优化[J];电工技术学报;1991年02期
5 林鹤云,周鹗,黄建中,蒋全;开关磁阻电机磁场有限元分析与铁耗计算[J];电工技术学报;1996年01期
6 范瑜,田恒安,何琏;电机调速系统的一种整体仿真过程[J];电工技术学报;1996年02期
7 谷爱昱,陆永平,邹继斌;脉振磁场永磁低速同步电动机的稳态运行分析[J];电工技术杂志;2000年05期
8 高超;肖海兵;胡渝;谢立;;开关磁阻电动机系统低速运行的性能与控制方式[J];电气传动;1991年03期
9 黄建中,蒋全,周鹗;开关磁阻电机的控制模式[J];电气传动;1997年05期
10 孙力,王强,何光彩,陆永平;适应直接驱动的低速无刷直流电动机系统[J];哈尔滨工业大学学报;1997年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵婷婷;贾明全;丁慎言;;开关磁阻调速电机驱动挤出机的方法[J];工程塑料应用;2006年04期
2 翟光荣;;交流电机的定子绕组展开图分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2001年00期
3 卢西伟;刘志刚;沈茂盛;;基于应力损伤的电力机车传动系统损伤度模型[J];北京交通大学学报;2009年06期
4 孙东森;葛宝明;毕大强;裴丽娜;;高速开关磁阻电机的电感计算与运行分析[J];北京交通大学学报;2010年05期
5 邓新华,郝荣泰;开关磁阻电动机特性的仿真分析[J];北方交通大学学报;1997年01期
6 廖自力,李长兵,纪象普;无刷直流电动机(BLDCM)数字控制系统在坦克电传动中应用的研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年03期
7 苏建强;李长兵;冯亮;;开关磁阻电动机非线性建模与系统仿真[J];车辆与动力技术;2009年03期
8 何照照;马晓军;魏巍;;车载硅整流同步发电机瞬态仿真[J];车辆与动力技术;2010年03期
9 刘海林;杨润生;霍艳军;;单片机在发电机组并联运行中的应用[J];兵工自动化;2006年08期
10 韩同彬;刘洁瑜;汪立新;秦伟伟;;基于虚拟仪器转动平台自动化控制系统[J];兵工自动化;2009年03期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙曦庆,谢会开,刘理天,李志坚,钱佩信;一种硅基集成微晃动马达[J];半导体学报;1995年02期
2 王秋蓉;葛宝明;;无轴承开关磁阻电机的转矩与径向力特性分析[J];北京交通大学学报;2007年02期
3 徐强;廖启征;魏世民;黄昔光;;基于等效磁路法的平动式啮合电动机静态转矩求解[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年02期
4 夏长亮,史婷娜;超声波电机的研究进展与应用前景[J];电工电能新技术;2001年02期
5 郭吉丰,傅平;多自由度球形超声波电机的研究进展[J];电工电能新技术;2005年02期
6 张广溢;直线电机静态纵向边端效应研究[J];电工技术学报;1999年05期
7 童怀;开关磁阻电机等效磁网络模型的降阶处理方案[J];电工技术学报;2000年01期
8 乔静秋,葛英辉,熊素铭,陈立铭,倪光正;轮毂式永磁同步电动机电磁转矩的数值计算与误差分析[J];电工技术学报;2002年06期
9 沙德尚,孔力,孙晓;双凸极无刷直流发电机的非线性数学模型[J];电工技术学报;2003年04期
10 阎秀恪,谢德馨,高彰燮,于存湛;电磁力有限元分析中麦克斯韦应力法的积分路径选取的研究[J];电工技术学报;2003年05期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 周利锋;廖启征;魏世民;宋原;;新型内平动齿轮减速器的设计[J];机械设计;2012年02期
2 吕新明;孙汉旭;贾庆轩;;啮合式磁阻电动机结构参数的优化设计[J];机械工程学报;2013年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程树康;王宗培;;步进电动机静转矩计算的齿层比磁导法的应用与发展[J];电工技术学报;1987年02期
2 王宗培;姚宏;;拟牛顿法在步进电动机CAD中的应用[J];电工技术学报;1989年04期
3 王宗培;李兴根;;增强型混合式步进电动机齿层磁场的向量位分析模型[J];电工技术学报;1991年03期
4 薛向党;黎家玲;;开关磁阻电动机角度最佳控制的研究方法与数值仿真[J];电工技术学报;1992年02期
5 王宗培,赵书韬,任雷,朱东起;混合式步进电动机的研究(一)[J];电工技术杂志;1998年03期
6 刘华,詹琼华;单相开关磁阻电动机的设计和特性计算[J];电机技术;1997年02期
7 严柏军,魏静薇,魏永田;双定子笼型感应电动机的数学模型及性能计算[J];电机与控制学报;1999年03期
8 陆永平,谷爱昱,邹继斌;自起动脉振磁场永磁低速同步电动机的原理和实验[J];电机与控制学报;1997年04期
9 高超;肖海兵;胡渝;谢立;;开关磁阻电动机系统低速运行的性能与控制方式[J];电气传动;1991年03期
10 谢荣胜,赵枫,王贵诚,方志高,孙葆根,王霁虹,周耀华,张丹红,吴金其;用EPROM构成的多种步进电机驱动电源[J];电子技术应用;1995年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龙瑜;;磁阻电动机模糊控制的研究[J];中国农机化;2006年04期
2 邓新华,张全柱,郝荣泰;8098单片机控制的开关磁阻电动机驱动系统[J];电气传动;1997年05期
3 徐国卿,万艳,陶生桂;基于开关角优化的开关磁阻电动机控制系统[J];上海铁道大学学报;1999年04期
4 潘晓,孙玉坤;开关磁阻电动机模糊PID控制器的设计[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2001年06期
5 史涔溦 ,邱建琪,林瑞光;半导体换流低速磁阻电动机的基本方程和工程计算[J];中小型电机;2001年03期
6 顾克明;电容c和匝比a对单相磁阻电动机性能的影响[J];南京航空航天大学学报;1991年04期
7 王宏华,许大中;开关型磁阻电动机 PWM 调压调速系统性能小信号分析[J];电工电能新技术;1997年02期
8 王晓冬,徐殿国,王炎;低转速大功率电机微机自动测试系统[J];微电机;1996年03期
9 王宏华;SR电机模糊控制器设计研究[J];中小型电机;2000年06期
10 彭惠民;磁阻电动机[J];变流技术与电力牵引;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 臧丽翠;郑红平;李仁果;;CPLD和DSP在高速开关磁阻电动机数字控制系统中的应用[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 郭瑜;龙门刨床改造的必要性[N];晋中日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 史涔(氵山一几攵);新型半导体换流低速磁阻电动机的研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 林天散;新型拓扑结构自激换流低速磁阻电动机的研究[D];浙江大学;2011年
2 林鹏;测定电感确定磁阻电动机转子位置方法分析[D];河北工业大学;2012年
3 陈新;开关型磁阻电动机的控制方法及其在电动执行器中的研究[D];大连海事大学;2000年
4 张大伟;磁阻电动机工作绕组电感的快速测定[D];河北工业大学;2012年
5 王景萍;低速磁阻电动机动态特性理论分析与有限元仿真[D];华北电力大学(北京);2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026