交流電機(jī)的繞組變?cè)褦?shù)控制理論研究.pdf

1、在很多交流電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域例如電動(dòng)汽車(chē)、機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)和伺服裝置等應(yīng)用場(chǎng)合中，要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既能在低速時(shí)提供大的轉(zhuǎn)矩，又具有比較寬廣的調(diào)速范圍。良好的調(diào)速控制方法除了可滿(mǎn)足各應(yīng)用場(chǎng)合的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等要求外，同時(shí)還可以起到節(jié)能的作用。傳統(tǒng)電機(jī)系統(tǒng)要直接滿(mǎn)足這些要求會(huì)比較困難，因此需要通過(guò)借助機(jī)械變速系統(tǒng)或者一些電機(jī)控制方面的策略如弱磁控制等途徑來(lái)達(dá)到拓寬電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍的目的，這樣做的缺點(diǎn)是增加了系統(tǒng)的重量，并且可能會(huì)使效率降低。本文針對(duì)拓

2、展調(diào)速范圍的問(wèn)題，以交流電機(jī)為對(duì)象，分析其提升調(diào)速范圍的一些常用方法，重點(diǎn)研究了通過(guò)改變繞組匝數(shù)來(lái)降低反電勢(shì)進(jìn)而拓展調(diào)速范圍的原理，提出了定子繞組等效匝數(shù)的概念，驗(yàn)證了定子繞組匝數(shù)在特定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的可行性。
　　首先，本文論述了拓寬交流電機(jī)調(diào)速范圍的原理，分析了常用的擴(kuò)展交流電機(jī)調(diào)速范圍的方法:變極調(diào)速、弱磁調(diào)速以及改變繞組結(jié)構(gòu)。對(duì)這三種方法的原理和實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行了論述，介紹了該領(lǐng)域當(dāng)前的一些研究方向和成果，說(shuō)明了其各自的應(yīng)用場(chǎng)

3、合與不足。
　　然后，本文闡述了交流電機(jī)改變繞組匝數(shù)來(lái)拓寬調(diào)速范圍的原理，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線的分析，論證了繞組匝數(shù)變化對(duì)電機(jī)性能的影響，介紹了一種改變繞組匝數(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑。從電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用場(chǎng)合出發(fā)，提出了交流電機(jī)定子繞組等效匝數(shù)的概念，可以通過(guò)脈沖控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)通與關(guān)斷來(lái)改變定子繞組的等效匝數(shù)。
　　最后，對(duì)該方法進(jìn)行了仿真分析，通過(guò)對(duì)切換前后定子電流的數(shù)值比較，初步驗(yàn)證了通過(guò)調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比來(lái)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)定子繞組等