交流电机电磁转矩性能的比较研究——三相异步电机与六相异步电机

摘要

随着电机的不断发展,多相电机渐渐受到了人们的关注,六相感应电机以其最具代表性的结构成为了国内外学者专家研究的焦点,本文以三相感应电机和六相感应电机为例,对同容量的这两种电机进行了电磁转矩的比较分析。根据矢量控制的需要,分别建立了不同坐标系下三相电机的数学模型,从原理出发对模型参考自适应系统进行了理论推导,特别是转速估计环节和转子磁链观测环节进行了详细的理论分析,完成了三相电机模型参考自适应的矢量控制MATLAB仿真。
　　对六相感应电机进行了梯形波相电流控制设计,完成了六相感应电机的数学建模,并详细分析了六相电机气隙内各种感应磁动势的分布,对电机内部气隙磁场强度进行了研究,并对六相电机系统进行了仿真。最后对矢量控制的三相电机和梯形波相电流控制的六相电机进行了实验设计,比较了两种电机在突加负载、通入相同转矩电流情况下的电磁转矩响应曲线。从仿真和实验结果的数值上验证了六相感应电机比三相感应电机电磁转矩脉动频率高,幅值小,稳定性强以及同等电流下产生电磁转矩高的特点,通过与三相电机比较使人们对六相电机乃至多相电机有一个更深入的认识和了解。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 感应电机调速系统的发展现状

1.3 本文研究内容及目的

2 三相电机矢量控制设计

2.1 异步电机矢量控制基本原理

2.2 模型参考自适应系统（MRAS）

2.3 三相电机在不同磁场定向下电磁转矩分析

2.4 本章小结

3 六相电机梯形波相电流驱动下的控制设计

3.1 六相电机的建模

3.2 六相梯形波电流的构建

3.3 磁通密度分析

3.4 六相感应电机的控制

3.5 梯形波相电流驱动下六相电机电磁转矩分析

3.6 本章小结

4 仿真与结果分析

4.1 三相电机仿真

4.2 六相电机仿真

4.3 三相电机与六相电机比较仿真

4.4 本章小结

5 感应电机的实验分析

5.1 感应电机实验设计

5.2 突加负载实验

5.3 不同k值下三相电机与六相电机电磁转矩的比较

5.4 在相同转矩电流下三相电机与六相电机电磁转矩的比较

5.5 本章小结

6 总结

参考文献

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