多相感应电动机缺相建模与性能分析

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要多相感应电机具有成本低、消耗材料少、结构简单、运行性能可靠、可以实现低电压、小电流、大容量，以及电机的谐波分量少，脉动转矩小等特点。同时，当多相电机定子绕组一相或者多相开路时仍可以继续起动和运行，因此，多相感应电机平衡和非平衡状态下的起动和运行特性引起了众多学者的研究兴趣。本文以双三相感应电机为研究对象，由广义两相实变换推导出双三相感应电机定子绕组两相开路时的变换阵，得出双三相感应电机缺相时在静止坐标系下的广义口一矽模型，基于建立的电机的动态模型，采用MATLAB／SIM

2、ULINK建立双三相感应电机定子绕组两相开路时的仿真模型。结合多相感应电机逆变器供电时的常规模型，利用开关函数的理论，推导出双三相感应电机定子相缺失两相时逆变器供电的仿真模型。通过计算机仿真结果，研究双三相感应电机在定子相缺失第一相和第六相时的动态特性，研究结果表明，当缺失第一相和第六相时，其在口一多子空间定子电压轨迹为圆形，其余各相的电流均相等，且没有转矩和速度脉动。对比定子相一相开路和两相开路的仿真结果，可知随着定子相开路相数的增加和开路相相位的不同，电机起动和运行特性差异较大。对双三相感应电机定子相

3、一相开路时，采用基于规则的空间电压矢量选择方法，实现不平衡运行时电机磁链和转矩的快速动态控制。关键词：双三相感应电机；定子开路；矢量分解；口一∥子空间；直接转矩控制第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractSincetheeightiesofthelastcentury,withthedevelopmentofpowerelectronicsandmotordrives，thelimitationofthenumberofphasesofthedrivebeingequaltothatofthepo

4、wersupplyWasremovedandopenedthescopeofexploringthemultiphasemotor．MultiphasemachinehasmanyadvantagesOVerthetraditionalthree—phasemotordrivessuchasreducingtheamplitudeandincreasingthefrequencyoftorquepulsation，reducingthestatorcurrentperphasewithoutincreas

5、ingthevoltageperphase,loweringthedclinkcurrentharmonicsandhigherreliability．Forthatmultiphasemachinewithcapabilitiestostartandruneven、析廿1oneormoreofitsstatorphasesopen—circuitedwhenthewindingstructureismultiphase，recently,severalpapersstudyingtheperforman

6、ceofmulti-phasemachineconcerningwhenoneormorestatorphaseopen-circuitedhavebeenpublished．Inthispaper,theauthorpresentsthemodelingofdual--three--phaseinductionmachinewithtwostatorphasewindingsopenedusingvectorspacedecompositionmethod．ThemodelCanbeusedanalys

7、isandcontrolofthemachine．ThedynamicperformanceofthemachinewithstructureunbalanceissimulatedwiththehelpofMATLAB／SIMULINK．Simulationmodelofdual—three-phaseinductionmachinewhentwostatorphasewindingsopenedwithvoltagesourceinverter(vsI)issetup．Thismodelisbased

8、onthetheoryofswitchfunctionandtheconventionalmodelofmultiphaseinductionmachine．Tostudythedynamicalperformanceofdual-·three··phaseinductionmachineundertwostatorwindingsopen—circuited，simulationsbymeansofMATLAB／SIMULI