一、感应电动机变频运行的方式及特性(论文文献综述)
王健[1](2021)在《九相感应电动机变频开环控制的研究》文中指出多相感应电动机具有高效率、高可靠性、易于实现低压大功率驱动等特点,被广泛地应用于舰船电力推动系统。由于大容量舰船变速系统惯性较大,对系统的快速响应要求较低,而开环控制系统设计简单、控制方便,故适用于多相感应推进电动机起动与调速。本文以大容量舰船多相感应推进电动机为研究目标,采用小容量九相感应电动机样机为具体对象,对多相感应电动机的开环控制调速系统进行研究,具有重要的理论意义与实用价值。针对3套三相绕组构成的九相开绕组感应电动机,基于三相感应电动机分析并推导了九相感应电动机的数学模型,并给出了九相感应电动机在自然坐标系与静止坐标系、旋转坐标下的磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程。根据其数学模型进行仿真分析,为九相感应电动机调速系统的后续研究奠定了基础。根据V/f控制原理与感应电动机调速中使用的SPWM技术,实现了V/f控制九相感应电动机的空载和带载仿真,作为实验结果的有效比对数据。设计并搭建了九相感应电动机调速系统,对其进行空载和带载实验,结果表明九相感应电动机在空载时的低、中频条件下出现较为明显的电流振荡现象,导致电动机调速过程不稳定。为解决传统V/f控制在九相感应电动机调速时出现的电流振荡问题,基于恒磁通控制原理提出了一种E/f控制方式。为精确控制磁通,采用九相感应电动机中埋置的探测线圈反馈感应电动势,通过控制计算电动势与频率的比值,在电动机调速过程中维持磁通恒定。比较分析了V/f控制方式和E/f控制方式处于各频率段的相电流并进行了实验验证,结果表明E/f控制方式能有效抑制传统V/f控制方式在多相感应电动机的低、中频条件下出现的电流振荡,提高了系统的稳定性。搭建了九相感应电动机调速系统平台并对其进行了说明,通过改变九相感应电动机电压和所带负载进行对比实验,分析了不同工况下九相感应电动机调速系统的性能,研究了电动机稳定性能与电压、负载大小的关系。设计并编写了九相感应电动机开环调速系统的V/f控制及E/f控制的软件程序,验证了九相感应电动机调速系统的可行性。
易山[2](2021)在《基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究》文中认为在诸多工业生产以及军事国防的应用场景下,所涉及到的大功率感应电机变频调速控制技术备受重视。V/f控制仍是现阶段大功率感应电机应用最为广泛的控制方式之一。针对V/f控制下大功率感应电机在中低频轻载工况下存在固有的转速与电流的振荡问题,经过改进性研究,本文通过引入虚拟电抗的方法解决V/f控制下大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载振荡问题。首先,本文根据感应电机的稳态等效电路和坐标变换、以及变频调速系统的基本原理搭建了V/f控制下接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的数学模型并对其稳定性进行分析,引出在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下存在振荡的问题。其次,分析了随着大功率感应电机定子电感等参数变化变频调速系统的根轨迹,证明了随着感应电机的定子电感的增加变频调速系统的稳定性也将随之提升。对比其他文献中大功率感应电机变频调速系统的振荡抑制方法,得出采取引入虚拟电抗的方法,可以有效抑制在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下的振荡问题。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的仿真模型,在中低频轻载工况下使用该模型进行仿真。之后搭建了2.5MVA级大功率感应电机实验平台对900k W感应电机进行实验,设计并编写了大功率感应电机V/f控制和在系统中引入虚拟电抗的软件程序,并对实验系统进行了调试、实验验证和对实验波形进行了分析。验证了本文所提的引入虚拟电抗的方法可实现在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机在中低频轻载工况下的低转速脉动和低电流振荡运行的结论。
郑洁[3](2021)在《软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究》文中研究表明无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)是一种新型交流调速电机。其在结构上取消了电刷和滑环,具有结构简单、运行可靠以及调速性能好等优点。这种电机在定子上实现了双馈,不仅具有简单的转子结构,而且具有绕线式转子异步电机和同步电机的优良特性,既可作为交流调速电动机,可应用于大型水泵、风机调速系统;又可作为变频恒速发电机,广泛应用于风力发电,水力发电和船用轴带发电等领域。目前,无刷双馈电机的转子主要采用特殊笼型,磁阻型和绕线型三种结构。前两种转子结构存在转子谐波含量大、导体利用率低的缺点。绕线型转子无刷双馈电机接线灵活,因此通过合理的绕组设计可以削弱气隙磁场的谐波含量,提高电机的效率及功率密度。但其起动性能不如笼型无刷双馈电机。为解决绕线型BDFM起动转矩小、起动电流大的问题,本文提出了一种绕线式无刷双馈电机的软起动方法,该方法利用绕线型转子接线方式灵活的优点,基于绕组理论对定、转子绕组进行重新设计。定子由两套绕组组成:一套绕组是功率绕组(power winding,PW),起动时定子主要产生1p极基波、pa极主谐波和p2极副谐波三个磁动势联合起动,另一套绕组为控制绕组(control winding,CW),与普通BDFM绕组连接方式相似;转子绕组引入了“复合线圈组”。软起动方法实现了电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。本文的研究内容主要包括以下几个方面:首先,回顾BDFM的起源和发展历程。介绍BDFM本体设计结构、数学模型和等效电路以及控制策略的研究现状。然后总结三相交流感应电机起动关键技术的发展现状,讨论BDFM两类起动方法的优缺点,最后引出了本文提出的BDFM软起动方法。其次,介绍了软起动BDFM的基本结构、定子绕组和转子绕组的基本工作原理。重点论述了定子两套绕组和转子绕组的具体设计方法。定子功率绕组采用3Y/△联结,控制绕组采用Y联结。转子绕组采用“复合线圈组”联结。通过分析得出,该设计方法实现电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。同时,设计不同节距的功率绕组方案,给出磁动势谐波对比分析结果。最后,基于复合线圈结构在不同状态下的工作原理,分析该电机的起动性能和运行性能。之后,基于二维瞬态磁场分析法分析空载时电机内部的磁场变化。建立无刷双馈电机软起动和异步起动两个有限元仿真模型,计算两种起动方式下起动过程相关量,得到了起动时刻磁力线、气隙磁密、磁通密度云图、起动转矩、起动电流、转速等分布图,通过对仿真结果的比较,得出软起动BDFM具有降低起动电流,增大起动转矩的优越性。此外,软起动BDFM的转矩特性曲线平缓,机械特性较硬,带负载能力较强,尤其适用于带式输送机等应用场合,减小系统成本。最后,为了研究复合线圈不同匝比对电机起动性能的影响,在有限元中建立了8个相同定子结构、不同转子复合线圈匝数比的电机模型,并对空载起动转矩和起动电流进行仿真对计算,得出最佳匝数比方案。最后,给出了软起动BDFM样机的主要参数、铁芯材料、定转子槽型尺寸、样机结构图以及定子转子绕组的展开图。研制了一台2/4对极软起动BDFM样机,并搭建了试验平台。在软起动和异步起动两种方式下,对样机进行了空载和负载起动性能试验研究,试验结果进一步说明软起动BDFM的起动性能比异步起动BDFM优越,能有效降低起动电流以及对电网的冲击,验证了软起动BDFM设计方案的正确性。
周衡[4](2021)在《计及变频异步电机的电力系统负荷建模研究》文中研究说明电力系统仿真是电力系统规划设计、调度运行的保障,而精确的元件模型是可靠的电力系统仿真的基础。随着电力电子技术的迅速发展,变频调速技术日渐成熟,由于其高性能,高节能,传统异步电机直接并网逐步被变频电机所替代,使得电力系统中负荷组成及特性也悄然发生变化。本文针对变频异步电机特性,对其建立等效负荷模型。首先,对异步电机这类元件的负荷模型一些基本研究方法如统计综合法、总体测辨法、故障拟合法进行了研究,分析了常用的负荷模型,为变频异步电机的电力系统负荷建模奠定了理论基础。然后,基于变频异步电机的工作原理,建立了变频电机负荷计算模型,并在MATLAB/Simulink平台中对不同电压、不同频率跌落下与传统异步电机的响应特性进行了对比,结果表明两者的有功无功响应不同,传统异步电机的负荷模型表征变频异步电机已不再适用。在此基础上,根据变频异步电机特性,忽略其短暂动态过程,构建了变频异步电机静态等效模型,采用最小二乘法进行参数辨识,确定最终负荷模型参数,并与原有功无功响应曲线进行对比,验证了该模型的有效性。最后,基于PSASP用户自定义建模平台,建立变频异步电机等效模型。以实际电网建立的系统模型为例,对不同负荷模型组成比例和不同故障切除时间与实际电网中的综合负荷模型进行对比,变频异步电机模型比综合负荷模型的电压恢复特性更好,但故障时间内电压跌落的更多。因此,今后对不同负荷综合统计时,应考虑变频异步电机的负荷模型来满足工程中的实际需要。
徐艺玲[5](2021)在《五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究》文中研究表明本文以五相感应电动机作为研究对象,以空间电压矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术为基础,选用适合于五相感应电动机矢量控制的调制算法。同时搭建了五相感应电动机基于转子磁场定向的矢量控制系统仿真平台和带载实验平台,验证了控制方法的有效性。首先,由于五相感应电动机在自然坐标系下的数学模型相当复杂,所以根据空间矢量解耦变换理论,推导出了五相感应电动机在空间矢量解耦变换下的数学模型,简化了其在自然坐标系下的数学模型。同时利用MATLAB/Simulink软件搭建了电机本体仿真模型,仿真结果验证了其数学模型搭建的正确性。其次,由于电机相数增多也使得五相逆变器变的复杂,电压矢量达到32个,SVPWM算法也具有多样性。本文主要针对相邻最大两矢量(NTV-SVPWM)算法和相邻最近四矢量(NFV-SVPWM)算法的基本工作原理进行了理论分析,并通过仿真验证了NFV-SVPWM算法得到的相电流正弦度比较高,三次谐波抑制的较好等优点,因此本文采用该调制算法作为五相感应电动机控制方式。最后,在五相感应电动机矢量控制技术上,采用基于转子磁场定向的矢量控制方式,在基波子空间对磁链和转矩进行单独控制,并在MATLAB/Simulink上搭建了五相感应电动机基于转子磁场定向矢量控制仿真系统,对电机的启动特性、稳态特性和动态特性的主要参数以及控制结果进行了详细分析。同时以STM32F407ZGT6作为主控制器,搭建了五相感应电动机带载控制实验平台,对实验所需硬件电路和软件程序进行了调试和编写,根据实验得到的结果,验证五相感应电动机控制策略的正确性。
胡乃龙[6](2020)在《输油管线输油泵变频运行特性分析研究》文中研究说明变频器在输油管线中广泛使用,目前已应用于开式输送、密闭输送、配比输送等各种输油工艺,使管线工况调整灵活方便。本文以日照至仪征输油管线为研究对象,研究了如下内容:1.介绍了输油泵变频控制系统的组成结构。2.分析了变频器在使用中存在的问题。电网电压暂降时,因变频器和开关柜保护值设置的不同,存在工频泵不失电、变频泵失电的情况,提出了输油站变频泵和工频泵的合理搭配方案;分析了变频器闭环控制对管线泄漏系统的影响,得出了变频器不宜采用闭环控制的结论;分析了电机由变频切换为工频时转子电流和定子残压的变化规律以及产生冲击电流的原因。3.对日仪线进行了水力计算,利用了恒压频比调速时电机机械特性曲线的特点、泵的相似原理、水力学理论,借助于matlab软件,研究计算了部分工况下,变频器的输出频率与输油泵的压力、管线流量之间的数学关系,为管线调整运行参数提供了依据。
刘庆[7](2020)在《工业泵用高压大功率无刷双馈电机设计与研究》文中研究表明在工业制造领域,数量最多,分布面最广都集中在大功率风机水泵类负载,其运行方式为节流调节变负荷运行,而深入挖掘定速风机和水泵的节电潜力就显得尤为关键,目前最为普遍的调速方式为全功率变频调速,对于调速范围(30-50)%风机泵类负载并不完全适用,势必会造成系统效率低及投资成本的增加。无刷双馈电机可实现低压变频调速装置控制高压电动机,小容量变频控制装置调节大容量电动机转速的效果。本论文主要研究内容是高压大功率无刷双馈电机设计原理与绕组分析,以及绕组设计方案和控制方法研究,并通过试验验证得出最优设计方案。阐述了高压大功率无刷双馈电动机技术的应用背景,介绍了国内外无刷双馈电机开发现状,并对国内外研究历史与现状进行了概述。对无刷双馈电动机基本结构和原理进行了分析,具体研究了无刷双馈电动机的常用定、转子结构,论述了无刷双馈电机基本运行原理,介绍了高压大功率无刷双馈电机调速原理,电机等效电路分析、运行方式,对电动机能量转换原理分析。对高压大功率无刷双馈电动机设计与控制进行计算分析。通过电机设计参数及选型原则,对定转子槽配合计算选取;通过电机输出额定转速对高低压绕组极对数进行设计;依据负载实际运行工况转速的需求变化范围计算确定定子功率绕组和调速绕组的极数;通过电机调速范围确定功率绕组和调速绕组的功率分配,设计变频器容量,特别对转子绕组系数用齿谐波法进行计算并分析验证。最后完成高压大功率无刷双馈电机整体电气参数和机械结构设计。通过实验平台对高压大功率无刷双馈电动机系统进行了实验验证,并对变频绕组切入过程中产生的电流突变现象进行分析,提出电流突变的解决方案,提升无刷双馈电机运行稳定性。并对样机现场实际运行效果进行节能效益分析,课题所产生的社会效益进行论述。
王南丁[8](2020)在《基于PSO优化的FRFT算法及其在变频异步电动机断条故障检测中的应用》文中进行了进一步梳理笼型异步电动机拥有结构简单、使用寿命长和价格低廉等优点,所以在传动领域的应用非常广泛。但是由于恶劣工况,仍容易发生电机故障,给生产生活带来巨大经济损失。因此及时对电机进行故障检测,做好早期预防,保障电机稳定可靠地运行十分重要。转子断条故障作为一种常见的电机故障,占电机故障总数的10%左右。交流变频调速技术因其效率高、节能以及可靠性好等优点在电机驱动中应用地越来越广泛,但是变频调速状态下的异步电动机断条故障检测的研究较少,以往适用于工频下的电机转子断条故障诊断方法不适用于变频调速下的异步电动机。针对上述情况,本文基于分数阶傅里叶变换对变频调速下的异步电动机转子断条故障检测进行了研究,具体内容如下:(1)在变频恒加减速下的电机定子电流信号是线性调频信号,可用分数阶傅里叶变换(FRFT)对其进行频谱分析。但是传统的最优阶次搜索方法存在精度与计算量之间的矛盾。针对该问题,提出一种粒子群优化的改进FRFT算法。该算法利用粒子群的群体智能搜索代替传统的定步长遍历搜索,用以提高调频率的计算精度和搜索效率。通过仿真实验分析验证了所提改进FRFT算法的有效性和优越性。(2)针对变频调速下的异步电动机断条故障检测问题,提出基于所提改进FRFT和Relax的故障检测方法。通过改进FRFT算法准确估计出定子电流的调频率,将线性调频信号转化为恒频信号;在此基础上,借助Relax算法将基波和断条故障特征进行提取和强化。仿真和实验分析验证了所提故障检测方法的可行性和有效性。(3)基于Lab VIEW设计出异步电动机转子断条故障在线检测系统。利用霍尔电压电流传感器、同步数据采集卡以及计算机实现定子电流信号的采集;然后通过Lab VIEW和MATLAB混合编程,实现定子电流信号的预处理、实时显示和多种故障算法的实时分析等功能。通过性能测试验证了该方案的可行性。该论文有图66幅,表2个,参考文献91篇。
鲍习昌[9](2020)在《多谐波联合起动新型无刷双馈电机电磁设计及性能分析》文中进行了进一步梳理无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)是一种既可做电动机,又可做发电机的新型交流励磁电机,具有结构简单,可靠性强,功率因数可调等优点,可实现同步运行、异步起动、双馈运行等多种运行方式。BDFM作为发电机运行时,具有良好的变速恒频恒压发电特性,频繁应用于风力、水力和船用轴带发电等领域;作为电动机运行时,具有精确的调速性能,可用于风机和水泵等负载的变频节能调速系统。转子在BDFM运行中起着“极数转换器”的作用,其结构性能决定了BDFM的功率密度和效率。绕线型BDFM是一种新型转子结构BDFM,与特殊笼型和磁阻型转子结构BDFM相比,绕线转子BDFM最大的优势在于转子绕组可以采用不等匝以及不等节距的线圈组合,进而有效的控制转子绕组的谐波含量,提高主要磁场的绕组系数,减少由谐波带来的电机损耗,提高电机的效率及功率密度。本文以绕线型BDFM为研究对象,研究工作目的在于:BDFM在起动过程中存在起动转矩小、起动电流大,以及对电网和电机造成冲击大等问题,使得电机起动性能达不到工业要求。本文将复合线圈结构引入到BDFM的转子绕组,并与定子磁动势谐波理论相结合,提出一种多谐波联合起动的方法以改善电机的起动性能。然后对这种电机进行深入的理论研究,提出有效的定转子绕组设计方法,进行电机的电磁特性分析与仿真试验研究,进而推动多谐波联合起动BDFM的实用化进程。本文的研究内容主要包括以下几个方面:首先,分析了BDFM的磁场调制机理及工作特点,总结了一般定转子结构以及若干特殊结构,并对多种控制策略进行综述。另外,还讨论了BDFM在不同领域的研究和应用,总结并展望了相关理论与技术研究的发展方向。在此基础上,详细介绍了多谐波联合起动BDFM的基本原理、定转子绕组结构和多种运行方式等情况。其次,给出了BDFM定转子槽数和极对数配合原则,重点对多谐波联合起动BDFM的定子和转子绕组设计进行论述,提出定子和转子绕组的一般原理性设计方法和连接方式。接着对定转子绕组设计方案分析发现,采用大小双星形结构设计的定子绕组可以产生多个极对数起动谐波磁场,转子绕组中的复合线圈被定子绕组的起动谐波磁场所感应,电机在起动时转子折算至定子侧的电阻值增大,而在运行时恢复正常数值。如此,降低了起动电流,提高了起动转矩,保证了电机可以高效运行。然后从电机学和交流绕组的基本理论出发,深入分析了定子绕组和转子绕组的磁动势,给出定转子磁动势谐波分析。之后,从基本的电磁关系分析出发,结合BDFM基本等效电路,分别给出了多谐波联合起动BDFM在起动和运行状态下的等效电路。通过多谐波联合起动BDFM起动和运行状态时的等效电路,进而分别来分析该电机在起动和运行时的转矩特性,从而进一步研究多谐波联合起动BDFM的起动性能和运行性能。通过分析发现,多谐波联合起动BDFM在起动全过程中,随着电机转速的不断上升,机械特性较硬,电磁转矩下降缓慢,且不需要经过最大转矩点。该起动方式适用于水泥、矿山等带式输送机的场合,所用传送带可大大减薄,降低系统的成本。最后,以YZR132电机为基础,设计出一台2/4对极试验样机。介绍了样机的设计数据和参数以及样机的定转子结构。其次,基于理论和仿真研究,通过时步有限元软件对多谐波联合起动BDFM进行了空载起动和负载起动研究。同时,分别对该电机在不同运行方式和转子复合线圈不同匝比下进行仿真研究。然后,搭建了多谐波联合BDFM试验平台,通过对异步起动方式在不同负载下的试验结果进行对比分析,进一步说明了多谐波联合起动BDFM的起动最大电流和对电网冲击较小,优于异步起动BDFM,验证了文中所提方案的有效性和可行性。
马天银[10](2020)在《Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真》文中认为列车牵引交流传动控制系统作为电气传动控制的一个独立分支,在交通运输牵引传动领域有着举足轻重的地位。它是一个非线性、变量多和强耦合的系统,能量传递通过变流器完成交-直-交的转换,将转换后的交流电传输到异步电动机中完成传动。整个过程它以牵引电动机为控制对象,通过开环或者闭环控制系统对牵引电动机转速参数的实时控制,来达到对驱动对象控制与调节的目的。实际传动系统的构建相当细致与复杂,并且影响运行稳定的因素众多,其中系统运行过程中产生的谐波对系统的稳定性影响比较严重,这些谐波主要来源是IGBT开关元件工作时导致的尖峰电压所产生。为了使系统运行的稳定性有所提高,本文针对谐波这一问题,主要开展了Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真分析并做系统改进的工作,主要包括:研究了列车牵引交流系统运行的基本原理,了解其运行过程中会产生谐波的主要原因,然后在Matlab/simulink平台上搭建传动系统的仿真模型,完成仿真并分析结果;研究了滤波电路的相关原理,针对谐波问题对仿真电路进行改进,改进方案是在逆变器输出端的电路中加入设计的三相滤波器电路,并对改进后的模型进行仿真,再根据仿真实验结果与改进前的仿真结果进行对比分析。研究结果表明,在牵引传动系统中,变流器在完成交-直-交的能量转换时,由IGBT元件关断产生的谐波对系统运行的稳定性有明显影响,表现在异步电机的输出相电流与转矩的波形出现不稳定情况,说明系统的稳定性受谐波影响明显;系统中搭建的闭环反馈控制系统的仿真结果表明,可以通过将异步电机的转速作为反馈信号,进行一系列的转化输入到逆变器中完成反馈控制,反馈效果显着,达到实验预期。针对谐波问题的验证,在仿真系统中加入本文提出的改进方案,在变流器输出端加入设计好的三相滤波电路。对改进后的系统仿真进行调试运行,将改进前后的仿真结果对比发现,异步电机的输出转矩与电流的波形图变得相对稳定,说明与预设情况一致,系统运行的不稳定就是谐波问题导致,此方案提出合理,符合预设情况。因此提出的设计就有了理论支撑,并对实际有一定的理论指导意义,进而说明此方案对谐波问题可以得到很好的改善。
二、感应电动机变频运行的方式及特性(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、感应电动机变频运行的方式及特性(论文提纲范文)
(1)九相感应电动机变频开环控制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.1.1 多相感应电动机 |
1.1.2 舰船电力推进系统 |
1.1.3 多相感应电动机在舰船电力推进中的应用 |
1.2 感应电动机控制策略 |
1.2.1 恒压频比控制 |
1.2.2 矢量控制 |
1.2.3 直接转矩控制 |
1.3 国内外多相感应电动机控制技术的研究 |
1.3.1 国外发展历程 |
1.3.2 国内发展历程 |
1.4 开环变频调速控制 |
1.4.1 开环变频控制常见的一些问题 |
1.4.2 开环恒压频比控制的稳定方法 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 九相感应电动机的建模与分析 |
2.1 九相感应电动机自然坐标系下的数学模型 |
2.1.1 磁链方程 |
2.1.2 电压方程 |
2.1.3 电磁转矩方程 |
2.1.4 运动方程 |
2.2 九相感应电动机的解耦变换 |
2.2.1 Clark变换 |
2.2.2 Park变换 |
2.2.3 九相感应电动机解耦后的数学模型 |
2.3 九相感应电动机仿真 |
2.3.1 空载仿真 |
2.3.2 带额定负载仿真 |
2.4 本章小结 |
第三章 九相感应电动机恒压频比控制 |
3.1 感应电动机恒压频比原理 |
3.1.1 感应电动机等效模型 |
3.1.2 恒压频比控制原理 |
3.1.3 基频以下调速 |
3.1.4 基频以上调速 |
3.2 正弦波脉宽调制技术 |
3.3 恒压频比控制 |
3.3.1 恒压频比控制系统的实现 |
3.3.2 九相感应电动机空载仿真 |
3.3.3 九相感应电动机带额定负载仿真 |
3.3.4 九相感应电动机空载实验 |
3.3.5 九相感应电动机带载实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 九相感应电动机恒磁通控制 |
4.1 恒磁通控制原理 |
4.1.1 传统V/f控制方式的问题与改良措施 |
4.1.2 E/f控制方式原理 |
4.2 E/f控制调速系统的实现 |
4.2.1 探测线圈中感应电动势的反馈 |
4.2.2 比例系数k的计算 |
4.3 E/f控制调速 |
4.3.1 实验说明 |
4.3.2 实验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 九相感应电动机调速系统 |
5.1 实验平台设计 |
5.2 变频柜 |
5.2.1 变频柜工作原理 |
5.2.2 控制器设计 |
5.3 不同工况下九相感应电动机开环控制的研究 |
5.3.1 空载实验 |
5.3.2 带载实验 |
5.4 调速系统软件设计 |
5.4.1 上位机数据读取 |
5.4.2 九相感应电动机V/f控制程序 |
5.4.3 九相感应电动机E/f控制程序 |
5.4.4 故障清除程序 |
5.5 MATLAB上位机程序设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
附录 |
致谢 |
(2)基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 感应电机变频调速系统控制技术的现状 |
1.3 大功率感应电机变频调速系统振荡抑制方法国内外研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 感应电机及其变频调速系统的模型分析 |
2.1 引言 |
2.2 感应电机的模型分析 |
2.2.1 感应电机的稳态等效电路 |
2.2.2 感应电机的数学模型 |
2.2.3 感应电机的坐标变换 |
2.3 感应电机变频调速系统的分析 |
2.3.1 感应电机变频调速系统的稳态模型 |
2.3.2 感应电机变频调速系统的小信号模型分析 |
2.4 本章总结 |
第三章 引入虚拟电抗大功率感应电机变频调速系统控制器设计 |
3.1 引言 |
3.2 感应电机电抗参数对V/f控制系统的影响分析 |
3.3 引入虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统模型 |
3.4 基于虚拟电抗的大功率感应电机的控制器设计 |
3.4.1 传统V/f控制 |
3.4.2 虚拟电抗部分设计 |
3.4.3 引入虚拟电抗后V/f控制器设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真研究 |
4.1 引言 |
4.2 仿真模块的搭建 |
4.2.1 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真模型 |
4.2.2 SPWM调制仿真模块 |
4.2.3 SPWM调制方式及其死区效应对系统振荡影响的研究 |
4.2.4 V/f变频调速模块 |
4.2.5 引入虚拟电抗模块 |
4.3 仿真结果对比分析 |
4.3.1 感应电机变频调速系统引入不同大小的外部电抗的仿真结果 |
4.3.2 感应电机变频调速控制系统引入虚拟电抗与实体电抗的对比仿真结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 引入虚拟电抗抑制系统振荡的实验结果与分析 |
5.1 引言 |
5.2 大功率感应电机变频调速系统总体设计 |
5.3 大功率感应电机变频调速系统硬件设计 |
5.3.1 大功率变频器的拓扑选择 |
5.3.2 大功率中点钳位型三电平变频器 |
5.3.3 大功率三相逆变器无源LRC滤波器的设计 |
5.3.4 变压环节的设计 |
5.3.5 控制器功能 |
5.4 大功率感应电机变频调速系统的软件设计 |
5.4.1 流程图 |
5.4.2 示例代码 |
5.4.3 可视化界面设计 |
5.5 实验结果与分析 |
5.5.1 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在13Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.5.2 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在15Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 BDFM发展历史和研究现状 |
1.2.1 BDFM的发展历史 |
1.2.2 BDFM本体设计结构的研究现状 |
1.2.3 BDFM数学建模与等效电路的研究现状 |
1.2.4 BDFM控制策略的研究现状 |
1.3 感应电机起动方式研究现状 |
1.3.1 异步起动方法研究 |
1.3.2 软起动方法研究 |
1.3.3 变频起动方法研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 软起动BDFM定子和转子设计方案 |
2.1 定子绕组的基本工作原理 |
2.2 定子绕组的极对数选择方法 |
2.3 定子绕组设计方案 |
2.3.1 定子设计实例 |
2.3.2 不同功率绕组方案谐波对比分析 |
2.4 转子绕组设计方案 |
2.4.1 转子复合线圈结构工作原理 |
2.4.2 转子设计实例及不同工作状态分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 软起动BDFM电磁分析 |
3.1 试验样机空载起动特性仿真对比分析 |
3.1.1 电磁仿真分析 |
3.1.2 转矩和电流仿真分析 |
3.2 试验样机负载起动特性仿真对比分析 |
3.3 转子复合线圈不同匝数比仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 软起动BDFM样机参数和试验验证 |
4.1 软起动BDFM样机参数和试验平台 |
4.1.1 软起动BDFM样机参数设计 |
4.1.2 软起动BDFM样机试验平台 |
4.2 软起动BDFM样机空载起动特性试验验证 |
4.3 软起动BDFM样机负载起动特性试验验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结与研究展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(4)计及变频异步电机的电力系统负荷建模研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 负荷建模的发展与研究现状 |
1.2.1 负荷建模的研究现状 |
1.2.2 计及变频电机的研究现状 |
1.3 本课题的主要研究内容 |
2 负荷建模的基本理论 |
2.1 负荷模型结构 |
2.1.1 常用负荷模型 |
2.1.2 静态负荷模型 |
2.1.3 动态负荷模型 |
2.2 负荷建模方法 |
2.2.1 故障拟合法 |
2.2.2 总体测辨法 |
2.2.3 统计综合法 |
2.3 本章小结 |
3 变频异步电机与传统异步电机的响应特性对比 |
3.1 变频异步电机的工作原理与仿真建模 |
3.1.1 变频异步电机的工作原理 |
3.1.2 变频异步电机的仿真建模 |
3.2 变频异步电机与传统异步电机的有功无功响应对比 |
3.2.1 不同电压跌落下的有功无功响应对比 |
3.2.2 不同频率跌落下的有功无功响应对比 |
3.3 本章小结 |
4 变频异步电机的等效负荷建模 |
4.1 变频异步电机数学简化模型 |
4.2 变频异步电机的负荷模型参数辨识 |
4.2.1 参数辨识方法 |
4.2.2 最小二乘法拟合 |
4.2.3 评价指标 |
4.3 参数辨识结果验证 |
4.3.1 参数辨识结果 |
4.3.2 辨识曲线分析 |
4.4 本章小结 |
5 基于PSASP用户自定义的负荷建模 |
5.1 PSASP的用户自定义模型方法 |
5.2 暂态仿真中的用户自定义负荷模型接口实现 |
5.2.1 自定义负荷模型实现过程 |
5.2.2 自定义负荷模型分析 |
5.3 不同比例的负荷模型对比 |
5.4 等效模型对电压稳定性的影响 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(5)五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 多相电机调速系统国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 感应电动机的控制方式 |
1.3.1 恒压频比控制 |
1.3.2 矢量控制 |
1.3.3 直接转矩控制 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 五相感应电动机数学模型 |
2.1 基于自然坐标系下的五相感应电动机数学模型 |
2.2 基于空间矢量解耦变换理论的五相感应电动机数学模型 |
2.2.1 多相系统空间解耦变换 |
2.2.2 五相感应电动机空间矢量解耦变换 |
2.2.3 五相感应电动机空间矢量解耦数学模型 |
2.3 五相感应电动机本体的建模与仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 五相逆变器SVPWM技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 五相电压源型逆变器空间电压矢量分布 |
3.3 五相传统SVPWM算法 |
3.3.1 电压矢量的选择 |
3.3.2 确定基本电压矢量作用时间 |
3.3.3 确定电压矢量作用顺序 |
3.4 相邻最近四矢量SVPWM算法 |
3.5 本章小结 |
第4章 五相感应电动机矢量控制系统的仿真与实验 |
4.1 基于转子磁场定向的五相感应电动机矢量控制基本原理 |
4.2 五相感应电动机矢量控制系统仿真研究 |
4.2.1 样机的设计与参数 |
4.2.2 五相感应电动机矢量控制仿真系统的建模与分析 |
4.2.3 系统仿真结果与分析 |
4.3 五相感应电动机矢量控制实验 |
4.3.1 硬件电路设计 |
4.3.2 系统软件设计 |
4.3.3 实验平台的搭建 |
4.3.4 实验验证 |
4.4 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 |
(6)输油管线输油泵变频运行特性分析研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 本文研究的背景及意义 |
1.2 输油管线输油泵变频控制技术的应用及研究现状 |
1.3 本文研究主要内容 |
2 输油泵变频控制系统的构成 |
2.1 输油站的变频器和SCADA系统配置 |
2.2 原油管道SCADA系统 |
2.3 高压变频器的组成结构 |
2.4 输油泵变频控制系统的工作过程 |
2.5 本章小结 |
3 变频器在输油管线中使用时存在的问题 |
3.1 变频器欠压保护对输油管线的影响 |
3.2 运行中变频器开闭环控制方式选择 |
3.3 变频切工频时出现冲击电流 |
3.4 本章小结 |
4 工频运行模式下的工况计算 |
4.1 日仪线概况 |
4.2 日仪线管线管路特性分析计算 |
4.3 日仪线输油泵的流量与扬程之间的关系 |
4.4 工频运行模式下的水力计算 |
4.5 工频运行模式下存在的问题 |
4.6 工频运行模式下的电机功率及电流计算 |
4.7 本章小结 |
5 变频运行模式下的工况计算 |
5.1 输油泵转速变化时的H-Q曲线 |
5.2 离心泵转速与扬程的关系 |
5.3 离心泵转速与流量的关系 |
5.4 输油泵电机的机械特性 |
5.5 电机负载转矩 |
5.6 变频调速时的频率计算 |
5.7 变频调速时的频率与压力和流量的关系 |
5.8 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)工业泵用高压大功率无刷双馈电机设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 主要研究内容 |
1.2 课题背景及研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
第2章 无刷双馈电动机结构及原理 |
2.1 电机定子和转子结构 |
2.1.1 常见定子结构 |
2.1.2 常用转子结构 |
2.2 无刷双馈电机的基本运行原理 |
2.2.1 无刷双馈电机调速系统原理 |
2.2.2 无刷双馈电机等效电路 |
2.2.3 无刷双馈电机运行方式 |
2.2.4 无刷双馈电机能量转换原理分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 无刷双馈电机设计与分析 |
3.1 无刷双馈电机铁心设计 |
3.1.1 定子绕组极数选择 |
3.1.2 槽配合选择 |
3.1.3 无刷双馈电机冲片设计 |
3.2 无刷双馈电机绕组设计与分析 |
3.2.1 磁动势谐波与绕组系数分析方法 |
3.2.2 绕组容量分配 |
3.2.3 绕组结构方案 |
3.2.4 定子绕组设计与分析 |
3.2.5 转子绕组设计与分析 |
3.3 无刷双馈电机参数确定及机械结构设计 |
3.3.1 参数设计 |
3.3.2 电机机械结构设计 |
3.4 无刷双馈电机参数与性能分析 |
3.4.1 无刷双馈电机参数计算 |
3.4.2 无刷双馈电机性能分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 无刷双馈电动机试验研究 |
4.1 无刷双馈电机试验平台 |
4.2 无刷双馈电机专用变频器设计 |
4.3 无刷双馈电机试验研究 |
4.3.1 控制绕组投励试验研究 |
4.3.2 基本性能试验结果 |
4.4 节能效益分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于PSO优化的FRFT算法及其在变频异步电动机断条故障检测中的应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 本文的主要工作 |
2 基于FRFT的变频异步电动机断条故障检测效果分析 |
2.1 变频调速下的转子断条故障特征 |
2.2 分数阶傅里叶变换(FRFT)原理 |
2.3 离散分数阶傅里叶变换(DFRFT)算法 |
2.4 FRFT在变频调速下的断条检测效果分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于粒子群优化的FRFT改进算法 |
3.1 粒子群算法原理 |
3.2 基于粒子群优化的FRFT改进算法 |
3.3 仿真实验分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于改进FRFT和 Relax的变频调速断条故障检测方法 |
4.1 Relax算法 |
4.2 基于改进FRFT和 Relax的断条故障检测方法 |
4.3 实验分析 |
4.4 本章小结 |
5 基于Lab VIEW的断条故障在线检测系统搭建 |
5.1 系统整体框架设计 |
5.2 硬件系统设计 |
5.3 软件系统的设计与实现 |
5.4 实验系统的实现及性能分析 |
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 |
学位论文数据集 |
(9)多谐波联合起动新型无刷双馈电机电磁设计及性能分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 BDFM的国内外现状 |
1.2.1 BDFM结构及工作原理的研究现状 |
1.2.2 BDFM定子结构的研究现状 |
1.2.3 BDFM转子结构的研究现状 |
1.2.4 BDFM数学模型与等效电路的研究现状 |
1.2.5 BDFM控制策略的研究现状 |
1.3 BDFM的发展趋势与应用前景 |
1.4 本文研究内容和章节安排 |
第二章 多谐波联合起动BDFM的基本原理和运行方式 |
2.1 引言 |
2.2 多谐波联合起动BDFM的工作原理 |
2.2.1 定子绕组 |
2.2.2 转子绕组 |
2.3 多谐波联合起动BDFM的运行方式 |
2.3.1 异步运行方式 |
2.3.2 双馈运行方式 |
2.3.3 同步运行方式 |
2.4 本章小结 |
第三章 多谐波联合起动BDFM的电磁设计 |
3.1 引言 |
3.2 定转子槽数和极对数配合原则 |
3.3 定子绕组设计 |
3.4 转子绕组设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 多谐波联合起动BDFM的磁动势分析 |
4.1 引言 |
4.2 定子磁动势分析 |
4.3 转子磁动势分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 多谐波联合起动BDFM的等效电路及性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 等效电路 |
5.2.1 起动状态下等效电路 |
5.2.2 运行状态下等效电路 |
5.3 性能分析 |
5.3.1 起动性能分析 |
5.3.2 运行性能分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 多谐波联合起动BDFM样机参数及仿真试验 |
6.1 引言 |
6.2 多谐波联合起动BDFM样机设计数据和参数 |
6.3 多谐波联合起动BDFM样机仿真研究 |
6.3.1 样机空载起动性能仿真对比 |
6.3.2 样机负载起动性能仿真对比 |
6.3.3 样机不同运行方式仿真对比 |
6.3.4 转子复合线圈不同匝比仿真对比 |
6.4 多谐波联合起动BDFM样机试验研究 |
6.4.1 样机空载起动性能试验对比 |
6.4.2 样机负载起动性能试验对比 |
6.5 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(10)Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 电力机车及交流传动系统的发展及现状 |
1.2.1 电力机车及交流传动系统的发展 |
1.2.2 电力机车及交流传动系统的国内外现状 |
1.2.3 电力机车及交流传动系统的发展趋势 |
1.3 研究内容和方法 |
2 变频调速系统的理论分析 |
2.1 异步牵引电机的调速方式分析 |
2.1.1 异步牵引电机基本原理 |
2.1.2 恒磁通调速原理分析 |
2.1.3 恒功率调速原理分析 |
2.2 三相异步电动机的矢量控制原理 |
2.3 牵引变流器工作原理 |
2.3.1 四象限脉冲整流器原理分析 |
2.3.2 PWM控制技术的原理分析 |
2.3.3 中间直流储能环节的原理与计算 |
2.3.4 逆变器原理分析 |
2.4 本章小结 |
3 仿真系统的搭建与结果分析 |
3.1 软件介绍 |
3.2 驱动信号模块的组成与仿真搭建 |
3.2.1 闭环系统的基本组成与建立 |
3.2.2 PWM信号的生成 |
3.2.3 PWM信号的仿真运行结果 |
3.2.4 PWM信号结果分析 |
3.3 仿真系统的搭建与结果分析 |
3.3.1 仿真系统的搭建 |
3.3.2 仿真的运行结果 |
3.4 本章小结 |
4 滤波电路的设计与计算 |
4.1 滤波电路的原理分析 |
4.2 滤波电路的设计与计算 |
4.3 本章小结 |
5 仿真模型的改进与仿真结果分析 |
5.1 改进模型的仿真结果 |
5.2 仿真运行结果分析 |
5.3 本章小结 |
总结 |
致谢 |
参考文献 |
四、感应电动机变频运行的方式及特性(论文参考文献)
- [1]九相感应电动机变频开环控制的研究[D]. 王健. 青岛大学, 2021
- [2]基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究[D]. 易山. 广西大学, 2021(12)
- [3]软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究[D]. 郑洁. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]计及变频异步电机的电力系统负荷建模研究[D]. 周衡. 重庆理工大学, 2021(02)
- [5]五相感应电动机SVPWM矢量控制技术研究[D]. 徐艺玲. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [6]输油管线输油泵变频运行特性分析研究[D]. 胡乃龙. 中国矿业大学, 2020(07)
- [7]工业泵用高压大功率无刷双馈电机设计与研究[D]. 刘庆. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [8]基于PSO优化的FRFT算法及其在变频异步电动机断条故障检测中的应用[D]. 王南丁. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]多谐波联合起动新型无刷双馈电机电磁设计及性能分析[D]. 鲍习昌. 合肥工业大学, 2020
- [10]Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真[D]. 马天银. 兰州交通大学, 2020(01)