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新型双定子磁场调制电机建模及控制策略研究
| 论文题名： | 新型双定子磁场调制电机建模及控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;磁场调制电机;电流定向;矢量控制;恒定转速 |
| 摘要： | 电动汽车在经历了长期深入的理论探索和成熟完善的实验研究后，越来越多地走进了人们的生活，其中公共交通领域的应用尤其广泛。然而，电动汽车从公共交通走向个人交通仍然是一个漫长的过程，其发展伴随着诸多问题，如驱动电机体积大、成本高、功率密度低等。本文的研究对象是一种新型高功率密度、高可靠性、无永磁体的双定子磁场调制电机（Dual-Stator Flux-Modulated Motor, DSFMM），针对其在电动汽车驱动电机领域应用中急需解决的解耦控制问题展开研究，主要完成的工作如下： 首先，掌握新型DSFMM结构，分析其电磁调制机理，推导了DSFMM的气隙磁导函数和绕组函数，建立了自然坐标系和旋转坐标系下该电机的数学模型。在推导过程中，详细解释了磁场调制电机两套绕组方程中相互联系的内容，进而结合后续实验验证了 DSFMM励磁绕组电角度、控制绕组电角度、转子电角度三者之间存在的特定关系。 其次，以完整的电机数学模型为基础，提出了按定子电流定向的矢量控制算法，将DSFMM中两套定子绕组分别变换到两个角速度不同的旋转坐标系下，达到了独立控制两套绕组电流的效果。另外，根据不同激励下电机的控制要求，设计了直流与交流励磁下的电机控制系统并给出了系统的分析。 最后，对所提出的直流和交流励磁下按定子电流定向的矢量控制算法进行了丰富的仿真研究，包括恒定负载下给定转速变化引起的电机响应过程、恒定转速下负载转矩变化引起的电机响应过程等。同时完成了与仿真对应的实验研究，给出了不同工况下电机运行情况及控制效果。 本文所提出的DSFMM按定子电流定向的矢量控制算法经过了仿真和实验的可靠验证，为磁场调制电机应用于电动汽车驱动电机提供了理论与实验基础，为电动汽车驱动电机的多元化发展提供了可能，具有现实意义。 |
| 作者： | 武少哲 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 方瑞明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华侨大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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