【摘 要】
:
随着工业发展,对电机能量密度的要求不断提高。五相永磁同步电机(FPMSM)具有高转矩密度、高功率密度等诸多优点,引起了国内外学者的广泛关注。虽然五相电机照比三相电机在能量密度方面优势明显,但是五相电机系统通常存在严重的谐波问题。若不对五相电机的谐波进行抑制,将严重增加电机的损耗,影响五相电机的效率和能量密度。因此,研发高能量密度五相电机驱动系统的关键问题在于抑制五相电机的谐波,提升驱动系统的工作效
【机 构】
:
中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院
【基金项目】
:
广东省重点领域研发计划项目(编号:2020B090925002,2019B090917001); 深圳市科技计划项目(JCYJ20180507182619669,JSGG20210629144805018); 中国科学院青年创新促进会(2021360)
论文部分内容阅读
随着工业发展,对电机能量密度的要求不断提高。五相永磁同步电机(FPMSM)具有高转矩密度、高功率密度等诸多优点,引起了国内外学者的广泛关注。虽然五相电机照比三相电机在能量密度方面优势明显,但是五相电机系统通常存在严重的谐波问题。若不对五相电机的谐波进行抑制,将严重增加电机的损耗,影响五相电机的效率和能量密度。因此,研发高能量密度五相电机驱动系统的关键问题在于抑制五相电机的谐波,提升驱动系统的工作效率。五相电机驱动系统中,由于气隙磁链非正线性以及逆变器死区影响,导致存在明显的3、7、9次谐波电流。为了降低五相电机的谐波损耗、提升电机系统能量密度,需要对谐波电流进行抑制。针对这一问题,本文依次从五相电机的数学模型、五相电机PWM算法、五相电机磁链观测、五相电机高次谐波抑制四个方面对高能量密度的五相电机驱动系统进行研究。本文的结构和内容如下:在第2章,本文对FPMSM三次谐波问题机理和建模方法进行了分析,解决了传统FPMSM模型未考虑基波与三次谐波互感的问题。一个精确的FPMSM模型不仅有助于对五相电机的谐波特性研究,还可以提升电机仿真的精度,为电机控制算法的开发打下良好基础。由于电机的电感以及磁链等参数会随电机负载、电角度的变化而呈现高度非线性。为了提升FPMSM模型精度,在该章节中进一步考虑了电机角度、负载等因素对电机的影响,并基于有限元软件对不同工况下FPMSM的电感数据进行提取。通过仿真证明了,所提出模型具有很好的精度,且充分考虑了FPMSM中基波与三次谐波空间中的互感问题。在第3章,本文对五相电机PWM算法进行了研究,并提出了邻近六矢量(即三大矢量,三中矢量)SVPWM算法(NSV-SVPWM)。所提出的NSVSVPWM算法可以调制出任意大小、任意相位的三次谐波电压。并基于NSVSVPWM算法搭建了FPMSM矢量控制(FOC)系统。实验验证所提出的NSVSVPWM算法可以很好的抑制和控制电机相电流中三次谐波成分。在第4章,为提升FPMSM驱动系统的动态响应能力,本文对第3章所提出的FPMSM FOC控制系统进行了改进,建立基于电机参数的FOC驱动系统。虽然第2章给出了精确的FPMSM数学模型,但是该模型存在参数过多,不易于参数辨识的问题。为简化FPMSM模型,本章提出了基于磁链的五相电机电压方程。并针对FPMSM设计了一种频率自适应的双空间磁链观测器。所提出的磁链观测器可以准确的观测出电机磁链在第5章,由于FPMSM FOC控制系统受逆变器死区以及气隙中高次谐波磁链的影响,电机相电流中存在大量高次谐波成分。为了降低电机的谐波损耗,本文进一步对FPMSM中的高次谐波电流抑制问题进行了研究。提出了包含高次谐波成分的FPMSM电压方程。然后,为抑制FPMSM中的7、9次谐波电流,提出了基于FPMSM的多同步旋转空间变换算法(MSRFTs)。通过MSRFTs算法,可分别将相电流中的7、9次谐波成分转换成7、9次谐波空间中的直流分量。再通过PI控制器即可成功抑制相电流中的高次谐波成分。综上,本文分别从高效率,高能量密度,快速响应特性的角度出发,对FPMSM驱动系统进行了研究,并通过实验验证了所提出算法的可行性。
其他文献
文章首先对广播电视工程中网络技术的概念与特点进行概述,并分析网络技术在广播电视工程中应用的意义,最后提出若干网络技术在广播电视工程中的运用措施,以期为相关领域提供借鉴参考价值。
文章介绍网络技术的相关背景,分析网络技术在广播电视工程中的应用可行性,探究网络技术的具体应用与改进策略。
<正>梁晓声是中国当代著名作家,他的长篇巨作《人世间》塑造了众多鲜活的人物形象,作品讲述了周家三兄妹几十年间的命运沉浮。本文主要对《人世间》中的人物形象进行分析,探讨其在当代文学中的价值和对当代青年的启迪意义,以期有所创新。一、《人世间》中的人物形象分析梁晓声在《人世间》中塑造了众多令人印象深刻的人物形象,他以人物的日常生活为背景,全景式、多角度地描摹城市普通平民以及各阶层的日常生活。不管是哪一阶
米芾,宋代著名的书画家、书画理论家,作为‘尚意’书风的代表人物之一,米芾崇尚的‘得趣’美学思想在书法理论史上留下了浓墨重彩的一笔。他所追求的‘率意而为、不思而制’,‘无刻意做作乃佳’以及对‘趣’的个性创造,在自成一派的同时,也给后世带来了学书方面的启示,可谓是影响深远。
史铁生以深沉的情感和睿智的思想赋予了《我与地坛》深刻的哲理,加之自身突如其来的磨难,在苦苦的煎熬中,得到了地坛这一皈依介质的启示,身心得以放空与净化,灵魂也有了安放之所,从而进入了宗教的层面。可母亲的猝然离世,又成了他生命中难承受之痛。在痛悔与怀念中,母亲成了他的忏悔母体,让他在纠结与通透中双向游离,但却在宗教的情感上更深入了一步,最终在母亲、自我、地坛三者的情感纠葛中完成了精神的涅槃,使母爱的主
<正>史铁生是一位颇具影响力的现代作家,其在散文创作上有着极高的成就。《我与地坛》是他的代表作。在这篇散文中,作者深入地探索了生命的奥秘,思考了生命存在的价值,表达了对母亲的思念之情。文章语言优美,情感诚挚,富有浓厚的哲思之美。为了更好地表达观点,抒发情感,他在写作中运用了多种修辞手法,如拟人、比喻、排比等,给读者带来了丰富的阅读体验。接下来,笔者就谈谈《我与地坛》中的修辞艺术。
在新时代背景下,职业教育作为我国教育体系的重要组成部分,需要积极结合教育改革的要求,对职业教育教学工作进行创新,不断丰富我国职业教育的形式和内容。美术教学在我国职业教育中具有十分重要的意义和价值,有助于培养学生的综合素质和实践能力,提高学生在职业教育中的学习质量和效率,促进学生全面发展和进步。
作为我国教育系统的重要组成部分,职业教育在人才培养过程中发挥着关键作用,因此受到教育界的高度重视。在教育改革的背景下,职业教育也应该加快创新步伐,突破传统教育理念,适应现代化教育的发展特点,提高人才的综合素质。美术教育为职业教育内容与形式的创新奠定了基础,有利于学生的成长、成才。本文通过分析美术教育在职业教育中的重要性,探索职业教育中美术教育的教学实践策略,旨在推动职业教育的发展与进步。
班公湖-怒江洋的消亡时限和过程是青藏高原基础地质研究的热点问题之一,它不仅对探讨印度-亚洲大陆碰撞之前青藏高原中部的早期隆升过程具有重要意义,而且关系到青藏高原中部大规模世界级矿产资源成矿地质背景和成矿规律的准确认识。针对班公湖-怒江洋的消亡时限和过程,前人已经对班公湖-怒江缝合带内的蛇绿岩和洋岛,以及两侧块体内晚中生代岩浆岩和沉积岩开展了大量研究工作,但目前班公湖-怒江洋的消亡时限和闭合过程仍然