本文選題：十二相感應電機　切入點：電流滯環(huán)控制　出處：《西南交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：十二相感應電機在增加了定子繞組數(shù)量的基礎上,相同功率要求下,降低了功率器件耐壓和耐流要求;電機相數(shù)增加后,電磁轉矩的脈動也會變小,與三相感應電機相比具有明顯的優(yōu)勢。目前對十二相感應電機的研究較少,尤其是對十二相感應電機控制方法的分析。自然坐標系下的十二相感應電機是一個多變量,強耦合的復雜系統(tǒng),在自然坐標系下很難對其進行控制;本文借助空間解耦變換矩陣,將自然坐標系下的十二相感應電機數(shù)學模型變換到解耦空間下,簡化了模型和控制的復雜度。本文將電流滯環(huán)控制和基于UVM調制的矢量控制應用到十二相感應電機的控制中。電流滯環(huán)控制方法簡單,易于實現(xiàn),控制效果會隨著滯環(huán)寬度的變化而變化,但是電流滯環(huán)控制下的功率開關器件開關頻率不固定。本文借鑒了三相感應電機的UVM調制算法和矢量控制方法,并推廣到十二相感應電機的控制中,這種控制方法不僅簡單易行而且在其控制下的功率開關器件開關頻率固定。本文對這兩種方法進行了仿真分析,得到了較好的控制效果。本文對十二相感應電機缺相后的電機模型和控制方法進行了分析。由于十二相感應電機的運行是通過逆變器進行供電,所以當一個或多個功率開關器件發(fā)生故障后,電機將進入缺相運行狀態(tài);首先,缺相后的電機數(shù)學模型發(fā)生了變化,并且當所缺定子繞組相數(shù)和位置不同時,電機的數(shù)學模型也將不同,本文分別對十二相感應電機缺一相、兩相和三相的數(shù)學模型進行了分析。其次,電機缺相后矢量控制部分也將發(fā)生變化,本文引入虛擬坐標,對缺相后電機進行矢量控制。對上述三種缺相情況分別進行了仿真分析,可以得到較好的系統(tǒng)控制效果,缺相數(shù)目不同,控制效果會有差別。最終搭建十二相感應電機的調速實驗平臺,對所提出的控制方法和缺相后十二相感應電機運行效果進行分析,結果顯示了理論分析與實驗結果的一致性,從而說明了本文所提出的控制方法的正確性。
[Abstract]:On the basis of increasing the number of stator windings, the 12-phase induction motor reduces the requirements of voltage and current resistance of power devices under the same power requirement, and the ripple of electromagnetic torque becomes smaller when the motor phase number increases.Compared with three-phase induction motor, it has obvious advantages.At present, there are few researches on 12 phase induction motor, especially the analysis of 12 phase induction motor control method.The 12-phase induction motor in natural coordinate system is a multivariable and strongly coupled complex system, which is difficult to control in natural coordinate system.The mathematical model of 12-phase induction motor in natural coordinate system is transformed into decoupling space, which simplifies the complexity of the model and control.In this paper, current hysteresis control and vector control based on UVM modulation are applied to the control of 12 phase induction motor.The current hysteresis control method is simple and easy to realize. The control effect changes with the change of hysteresis width, but the switching frequency of power switch devices under current hysteresis control is not fixed.This paper draws lessons from the UVM modulation algorithm and vector control method of three-phase induction motor and extends it to the control of 12-phase induction motor. This control method is not only simple but also the switching frequency of power switch device under its control is fixed.In this paper, the two methods are simulated and analyzed, and a good control effect is obtained.In this paper, the model and control method of 12-phase induction motor without phase are analyzed.Since the operation of the 12-phase induction motor is powered by an inverter, when one or more of the power switch devices fail, the motor will enter a phase deficit operation state; first, the mathematical model of the motor after the lack of phase has changed.And when the number and position of the stator windings are different, the mathematical models of the motor will be different. In this paper, the mathematical models of the 12-phase induction motor with one phase missing, two phases and three phases are analyzed respectively.Secondly, the vector control part of the motor will change after the lack of phase. In this paper, the virtual coordinate is introduced to control the vector of the motor after the phase is missing.The simulation analysis of the above three kinds of phase deficiency cases shows that the better control effect can be obtained, and the control effect will be different with the number of missing phases.Finally, the experimental platform of speed regulation of the 12-phase induction motor is built, and the control method and the running effect of the 12-phase induction motor after the lack of phase are analyzed. The results show that the theoretical analysis is consistent with the experimental results.Thus, the correctness of the control method proposed in this paper is explained.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM346;TP273

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本文編號：1718186