ALA轉子電機的動態(tài)穩(wěn)定性研究.pdf

1、軸向疊片各向異性(ALA)轉子電機是現(xiàn)代高品質交流變速傳動發(fā)展的產物，其獨特的轉子軸向疊片結構使之具有很高的凸極比。與傳統(tǒng)電機比較，具有高轉矩密度、高功率因數(shù)、快速動態(tài)響應、低轉矩脈動、低損耗、可靠而簡單的控制系統(tǒng)等優(yōu)點，在變速傳動領域有著廣闊的應用前景。本文從傳統(tǒng)變速傳動系統(tǒng)的現(xiàn)狀出發(fā)，介紹了課題的提出和實際意義，并對ALA轉子電機的工作原理、轉子結構、電磁關系和數(shù)學模型進行了全面介紹。針對兩極ALA轉子電機在逆變器供電變速驅動過程中

2、出現(xiàn)的低速振蕩直至異步運行的現(xiàn)象，本文提出復合式ALA轉子電機的概念，并對這種電機的原理、結構、基本參數(shù)、穩(wěn)態(tài)性能和優(yōu)化設計等進行了較為系統(tǒng)的分析。同時，對比了變頻器和變頻發(fā)電機組供電下電機的空載起動性能。實驗結果驗證了最初的設計思想，復合式ALA轉子電機的空載起動能力有了明顯提高。借助永磁同步轉矩，電機不僅能夠克服起動過程中的振蕩問題，最終自行進入穩(wěn)定同步運行，而且展示出良好的快速起動性能。在對電勵磁同步電動機、永磁同步電動機和步進電

3、動機的起動性能進行深入研究后，本文進一步提出了借鑒步進電動機消除“低頻振蕩”的方法，通過加裝機械慣性阻尼器來提高ALA轉子電機空載起動能力這一設想。對ALA轉子電機阻尼特性進行的小擾動分析，為這一方案提供了理論依據。針對兩極ALA轉子電機、復合式ALA轉子電機和四極ALA轉子電機進行的一系列起動和負載實驗表明，加裝機械慣性阻尼器是提高ALA轉子電機在變頻器供電下開環(huán)運行穩(wěn)定性的有效手段。本文還從閉環(huán)控制角度出發(fā)，對ALA轉子電機的直接轉