混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机控制研究

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1、隶。初大·些硕士学位论文万方数据混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机控制研究国家自然科学基金项目(51277025)江苏省科技支撑项目(BE201140)专业名称：皇氢王猩研究生姓名：整臻万方数据ResearchonHybridAxialFlux·-SwitchingPermanentMagnetMachineDriveControlSystemAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHANzhenSupervisedbyProf．LINMing—yaoSchooIofEle

2、ctricaIEngineeringSoutheastUniversity,Nanjing，RR．ChinaMay,2014糌万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：蕴盔日期：2蚴2宣东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位

3、论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。万方数据摘要混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(HAFFSPM)电机是一种新型结构的双凸极电机，其励磁源为永磁体和直流电流，不仅具备传统永磁型电机的诸多优点，而且兼具电励磁电机带负载能力大和调速范围宽的特点，在电动汽车和航空电源等领域具有广阔的应用前景。本文以课题组设计的一台t2／lo极HAFFSPM电机为对象，对HAFFSPM电机数学建模、控制算法与仿

4、真实验等进行了较为深入的理论分析和研究。主要内容如下：1．回顾了混合励磁电机的发展历史，给出了当前几种常见混合励磁电机的结构与优缺点。阐述了本课题的研究背景与意义，并分析了HAFFSPM电机工作原理及调磁机理。2．分别建立了HAFFSPM电机在三相定子静止坐标系和两相转子旋转坐标中的数学模型，包括电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。应用MATLAB／SIMULINK软件搭建了基于空间矢量调制(SVPwM)的HAFFSPM电机矢量控制系统仿真模型。3．提出一种HAFFSPM电机基本矢量控制算法。该算法根据电机运行情况实时计算弱磁基速，基于电机转速实现分区控制。低速区给出了三种基本控制方法

5、，高速区采取保持合成反电势不变的弱磁控制方法。仿真结果验证了基本矢量控制算法的有效性。4．提出了一种单位功率因数控制方法。利用励磁电流调节气隙磁场，实现HAFFSPM电机低速区和高速区的单位功率因数运行，提高了电机运行效率。仿真结果验证了所提算法的正确性。5．在HAFFSPM电机单位功率因数算法的基础上，提出一种弱磁区最大转矩输出控制算法，使HAFFSPM电机在弱磁区任意转速下输出最大转矩。仿真结果表明，采用该方法可大幅增加电机输出转矩。关键词：混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机，矢量控制，弱磁控制，单位功率因数，最大转矩输出万方数据AbstractHybridaxialfieldflux·

6、switchingpermanentmagnet(HAFFSPM)machine，withpermanentmagnetandelectricalexcitationusedasexcitationsource．isanewkinddoublesalientmachine，whichcombinesthesuperiorityofpermanentmagnetsynchronousmachine(PMSM)andelectricalexcitationsynchronousmachineinrespectofhighoutputtorqueandwidespeedrange．Hence．t

7、heHAFFSPMmachineiswidelyappliedintheelectricvehiclesandaircraftelectricalpowersource．Basedonthe12／10polemachinedesignedbyresearchersofthisteam．alotofWOrkhasbeendoneonmathematicalmodelofHAFFSPMmachine．controlalgor