文档介绍：天津大学
硕士学位论文
变频器谐波电流对永磁同步电机的性能影响分析
姓名:周巍
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:王晓远
2011-12
中文摘要关键词:谐波电流,逆变,转矩波动,气隙磁密,,有限元随着时代的发展,科学技术的进步日新月异,电子计算机、电力电子技术、自动控制理论等学科的发展使得变频调速技术进入了新的发展阶段。变频调速普遍被认为是性能最为优越的交流调速方式而被广泛使用。刂萍际跏潜淦档魉僦械现代永磁同步电机采用变频器供电方式运行,变频器工作在逆变过程时会产生会产生转矩波动、绕组发热等不利于电机运行的因素,因此对谐波电流进行分析并本文论述变频过程中谐波电压和谐波电流产生的原因,主要对逆变过程中制波的选择密切相关,并且受到绕组连接类型的影响,本文通过数学推导和仿真分关键技术,被广泛地应用于交流逆变和开关稳压电源等领域,但是在变频调速电机的姹涔讨校皇嵌云谕缪沟缌鞑ㄐ蔚慕疲豢杀苊獾囊2巢ǚ至浚对电机的性能造成影响。谐波电压,谐波电压会在永磁同步电机的定子绕组内形成谐波电流。谐波电流可能讨论谐波电流对于永磁同步电机的影响是十分必要的。在永磁同步电机定子绕组中产生的谐波电流进行分析。谐波电流的分布与载波和调析,对谐波电流的产生原因和分布规律进行了研究,得出影响永磁同步电机的谐波电流主要是巍次谐波电流的阶段性结论并且得到相关数据。在谐波电流相关数据的基础上,利用有限元方法分析巍次谐波电流对于永磁同步电机整体性能的影响:电机的转矩波动和平均转矩是影响电机性能的两个重要参数,决定着电机的负载能力和运行稳定性。在基波电流基础上,通过加载不同幅值的巍次谐波电流来探讨谐波电流幅值变化对电机转矩波动和平均转矩的影响;对确定幅值的巍涡巢ǖ缌鳎凑找欢ü媛筛谋淦湎嘟遣⒎直鸺釉亟蟹抡胬捶治龅缌餍巢ㄏ嘟的变化对电机转矩波动和平均转矩的影响。本文分析表明巍次电流谐波幅值的改变和相角的改变对电机的平均转矩没有明显影响,却对电机转矩波动有一定的影响,并给出了转矩波动的变化规律。通过有限元方法在基波电流的基础上分别加载不同幅值的巍次谐波电流进行仿真,分析谐波电流对电机气隙磁密的影响,得出气隙磁密最大值和平均值随谐波电流幅值变化的规律,并得出相关结论。
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⒄⒄骨熬泛应用于电机控制领域。功率器件的更新换代促使了电力变换技术的不断发展。从体管的转变过程【。与此同时,变频调速控制技术也发生了由、,滑的增减速,使工作效率有大幅度的提高,还有明显的节能作用,最高节电率可达在我国,早在“九五”规划中就已经提出要将“发展以变频调速装置为代表的能源工业作为国民经济的基础,对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高随着电力电子技术,微电子技术和电机控制技术的发展,变频调速技术已被广二十世纪六十年代后期开始,电力电子器件经历了从晶闸管⒚偶ǹ晒囟晶闸管⒌浇裉斓木嫡にḿ途骞⒛透哐咕嫡にḿ途变频、矢量控制变频到直接转矩控制变频的转变过程。二十世纪七十年代,对脉宽调制变压变频.、厂、厂、忸魉俚难芯渴艿搅搜芯人员的高度关注,并开创了交流调速的新局面。二十世纪八十年代,魑1频技术的核心,其优化问题引起了人们的广泛兴趣,并衍生出诸多优化模式。一些发达国家的、厂、厂、伍变频器开始投入市场并被广泛应用【。经过人们对调速技术多年的研究,形成了多种调速理论和方法,变频调速之所以能得到广泛应用和普遍认可,主要是因为变频调速能针对负载的变化自动完成平节能电子”作为工作重点,近年来由于工业现代化的不断深入,我国的变频调速设备市场份额不断扩大,为工业的发展提供了可靠依托。都极为重要。在高速增长的经济环境下,中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。受资金、技术、能源价格的影响,中国能源利用效率比发达┘业秃芏唷我国电机的总装机容量已达谇撸旰牡缌看锝蛞谇呤保颊脊ひ岛牡缌的%N夜骼嘣谟玫缁校ヒ陨衔..韵碌闹行⌒鸵觳降缍%。
.淦灯鞯闹饕7掷嗉疤氐交一直—交变频器由糠纸峁棺槌桑直鹗侵鞯缏贰⒌缪沟缌骷觳獾缏贰⑶动电路、速度检测电路和保护电跗。其中主电路又由整流器、平波回路、逆变器源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。二十世纪九十年代,欧美等发达国家的电能约有百分之七十是在经过电力电子并且这一数据还在不断增长中,目前经过处理的电能总量已经超过了供电总量的百分之九十,而我国经过处理后使用的电能仍不超过百分之三十【。因此,变频调速变频器的作用是将电网输出的恒压恒频的交流电通过电力电子设备进行变压种分类方式。从结构上看,变频器由主电流和控制电路组成【。主电流能够直接将交流电的变频器称为交一直—交变频器,与直接变频器相对,这种变频器由于有中⒔