交流電機的繞組變匝數(shù)控制理論研究.pdf

1、在很多交流電機調(diào)速領(lǐng)域例如電動汽車、機床主軸驅(qū)動和伺服裝置等應(yīng)用場合中，要求驅(qū)動系統(tǒng)既能在低速時提供大的轉(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足各應(yīng)用場合的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等要求外，同時還可以起到節(jié)能的作用。傳統(tǒng)電機系統(tǒng)要直接滿足這些要求會比較困難，因此需要通過借助機械變速系統(tǒng)或者一些電機控制方面的策略如弱磁控制等途徑來達到拓寬電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍的目的，這樣做的缺點是增加了系統(tǒng)的重量，并且可能會使效率降低。本文針對拓

2、展調(diào)速范圍的問題，以交流電機為對象，分析其提升調(diào)速范圍的一些常用方法，重點研究了通過改變繞組匝數(shù)來降低反電勢進而拓展調(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調(diào)速范圍的原理，分析了常用的擴展交流電機調(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)。對這三種方法的原理和實現(xiàn)途徑進行了論述，介紹了該領(lǐng)域當前的一些研究方向和成果，說明了其各自的應(yīng)用場

3、合與不足。
　　然后，本文闡述了交流電機改變繞組匝數(shù)來拓寬調(diào)速范圍的原理，通過對轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線的分析，論證了繞組匝數(shù)變化對電機性能的影響，介紹了一種改變繞組匝數(shù)的實現(xiàn)途徑。從電動汽車的應(yīng)用場合出發(fā)，提出了交流電機定子繞組等效匝數(shù)的概念，可以通過脈沖控制半導(dǎo)體開關(guān)的開通與關(guān)斷來改變定子繞組的等效匝數(shù)。
　　最后，對該方法進行了仿真分析，通過對切換前后定子電流的數(shù)值比較，初步驗證了通過調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比來進行連續(xù)調(diào)節(jié)定子繞組等