混合勵(lì)磁軸向磁場(chǎng)磁通切換永磁電機(jī)控制研究.pdf

1、混合勵(lì)磁軸向磁場(chǎng)磁通切換永磁(HAFFSPM)電機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)的雙凸極電機(jī)，其勵(lì)磁源為永磁體和直流電流，不僅具備傳統(tǒng)永磁型電機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，而且兼具電勵(lì)磁電機(jī)帶負(fù)載能力大和調(diào)速范圍寬的特點(diǎn)，在電動(dòng)汽車和航空電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以課題組設(shè)計(jì)的一臺(tái)12/10極HAFFSPM電機(jī)為對(duì)象，對(duì)HAFFSPM電機(jī)數(shù)學(xué)建模、控制算法與仿真實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行了較為深入的理論分析和研究。主要內(nèi)容如下:
　　1.回顧了混合勵(lì)磁電機(jī)的

2、發(fā)展歷史，給出了當(dāng)前幾種常見混合勵(lì)磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點(diǎn)。闡述了本課題的研究背景與意義，并分析了HAFFSPM電機(jī)工作原理及調(diào)磁機(jī)理。
　　2.分別建立了HAFFSPM電機(jī)在三相定子靜止坐標(biāo)系和兩相轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中的數(shù)學(xué)模型，包括電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程。應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件搭建了基于空間矢量調(diào)制(SVPWM)的HAFFSPM電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真模型。
　　3.提出一種HAFFSPM電機(jī)基本矢量控

3、制算法。該算法根據(jù)電機(jī)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)計(jì)算弱磁基速，基于電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。低速區(qū)給出了三種基本控制方法，高速區(qū)采取保持合成反電勢(shì)不變的弱磁控制方法。仿真結(jié)果驗(yàn)證了基本矢量控制算法的有效性。
　　4.提出了一種單位功率因數(shù)控制方法。利用勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)氣隙磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)HAFFSPM電機(jī)低速區(qū)和高速區(qū)的單位功率因數(shù)運(yùn)行，提高了電機(jī)運(yùn)行效率。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的正確性。
　　5.在HAFFSPM電機(jī)單位功率因數(shù)算法的基礎(chǔ)上，提出一種