一种多相异步电机的通用数学模型

多相异步电机在相坐标系下的数学模型存在复杂的耦合,给其分析和控制带来了不便。论文在推导出多相异步电机模型参数计算公式的基础上,在实数域中给出可将这些模型参数对角化的变换矩阵,实现了多相异步电机定子各相、转子各回路的解耦,以此建立一种基于广义dq坐标系的多相异步电机的通用数学模型,并针对不同应用场合给出了该通用模型的优化准则。该模型在建立时考虑了定、转子产生的所有谐波磁场,具有通用性,通过有针对性的优化,结合傅里叶分解及对称分量法,所提模型不仅可以方便地对谐波注入、不对称供电、方波供电等供电方式下的多相异步电机进行仿真分析,而且还可以用于研究某些特定谐波对电机性能的影响。最后,针对一台方波电压供电的9相异步电机进行了仿真分析和实验验证,通过仿真结果与样机实验数据的对比,证明了所提模型的正确性和有效性。     

电机转速和转子位置数字测量方法的研究

电机转速和转子位置的测量在电机交直流调速控制系统中占有重要的位置,为提高测量的精度和避免噪声影响,多采用数字式测量方法.基于常规的M/T法,提出了电机转速和转子位置测量的综合M/T法,该方法是利用测量电路对光电编码器信号进行预处理,以确定采样信号脉冲与码盘信号脉冲之间的相对位置,并将这个相对位置表示为含有小数的码盘脉冲个数,由此不仅可以测量出电机在采样时刻的转速,同时还可以测量出该时刻电机的转子位置.与常规的M/T法相比,该方法提高了测量的精度,扩展了M/T法的应用范围.     

异步电机绕组切换暂态过程分析与实验平台设计

针对变绕组异步电机绕组结构与普通异步电机的差异性,为反映绕组切换的暂态过程,并为电机控制系统和绕组切换电路设计提供参考,提出了一种新的变绕组异步电机的建模方法。通过对电机绕组切换前后的两套绕组分别进行了独立分析,列写了电压与磁链方程,得到了电机统一状态方程表达式,并对其进行了仿真分析。在此基础上,设计并搭建了变绕组异步电机的实验平台,通过选取合适的绕组切换电路参数,减小了绕组的切换时产生的电压尖峰,实现了平滑切换。实验结果表明,所设计的实验平台可以实现电机绕组的平滑切换,可有效抑制切换时产生的冲击;该建模方法是有效的。     

九相异步电动机的非正弦驱动仿真试验

为了对多相电机非正弦驱动系统进行研究,分析了非正弦驱动技术的原理,建立了适用于仿真的九相异步电机模型。以Matlab Simulink为开发平台,应用推广的Park变换,把自然坐标系下的电机模型转换到d-q谐波平面,并在此基础上建立了通用型的仿真模型。基于多相电机可以注入高次谐波增强电磁转矩原理,向定子侧注入1、3、5、7次电压的叠加,并对非正弦供电与正弦供电情况下的电机转速、电磁转矩波形进行了对比。仿真分析结果验证了该电机模型的正确性,以及非正弦驱动技术的优越性。     

适用于IGBT串联系统集成的驱动电路

为了减少电力电子装置的体积和重量,提高功率密度和变换效率,且避免器件高频工作时,驱动线路寄生参数引起的电磁干扰（EMI）问题,最大限度地提高装置的性能和可靠性,有必要将绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）串联驱动电路集成到芯片级的串联模块当中,并实现标准化大规模生产.通过对现有IGBT串联驱动辅助电源拓扑的归纳总结和横向比较表明：在体积、价格和结构复杂程度上,非隔离型的IGBT串联驱动辅助电源均较隔离型的IGBT串联驱动辅助电源有较大优势,因而认为其更适合集成化的串联系统,并在此基础上针对性地提出了自举型驱动辅助电源拓扑,并给出了关键参数的设计方法和可能存在的技术问题及解决方案,这有利于器件（IGBT）串联技术能更有效地应用到中高压、大功率变换装置的工程实践.