多單元永磁同步電動機運行原理及容錯運行特性

目 錄

第1章 多單元永磁同步電機發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問題\t1
1．1 大型多單元永磁同步電機的由來\t1
1．2 大型永磁電機與多單元永磁電機的發(fā)展現(xiàn)狀\t2
1．2．1 大型永磁同步電機的發(fā)展現(xiàn)狀\t2
1．2．2 多單元電機和多相電機的發(fā)展現(xiàn)狀\t5
1．2．3 多單元電機和多相電機的容錯運行\(zhòng)t8
1．3 多單元永磁同步電機的關(guān)鍵問題\t8
1．3．1 多單元永磁同步電機的繞組排布\t8
1．3．2 多單元永磁同步電機的電感參數(shù)\t9
1．3．3 多單元永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩波動\t10
1．3．4 大型多單元永磁同步電機的測試問題\t11
1．4 本書所闡述的關(guān)鍵問題\t12
第2章 多單元永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型\t14
2．1 引言\t14
2．2 多單元永磁同步電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與繞組連接方式\t14
2．3 多單元永磁同步電機數(shù)學(xué)方程\t16
2．3．1 多單元永磁同步電機的磁鏈方程\t16
2．3．2 多單元永磁同步電機運行時的電壓方程\t19
2．4 多單元永磁同步電機的電感參數(shù)\t20
2．4．1 繞組函數(shù)表達(dá)式\t20
2．4．2 一個單元電機內(nèi)的繞組自感表達(dá)式\t25
2．4．3 一個單元電機內(nèi)的繞組互感表達(dá)式\t26
2．4．4 一個單元電機內(nèi)的三相繞組電感矩陣\t34
2．5 多單元永磁同步電機中不同單元間的互感矩陣\t34
2．6 多單元永磁同步電機繞組電感數(shù)值計算\t36
2．6．1 單元電機內(nèi)部繞組電感計算\t36
2．6．2 不同單元電機間繞組互感計算\t39
2．6．3 多單元電機端部繞組互感計算\t41
第3章 多單元永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩特性及轉(zhuǎn)矩波動\t42
3．1 引言\t42
3．2 多單元永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩特性\t42
3．2．1 部分單元電機運行時的基本電磁轉(zhuǎn)矩方程\t42
3．2．2 全部單元電機運行時的基本電磁轉(zhuǎn)矩方程\t43
3．2．3 多單元永磁同步電機基本電磁轉(zhuǎn)矩計算及試驗\t44
3．3 多單元永磁同步電機容錯運行時的轉(zhuǎn)矩波動分析\t47
3．3．1 一個單元電機運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動\t47
3．3．2 兩個單元電機運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動\t49
3．3．3 三個單元電機運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動\t52
3．3．4 四個單元電機運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動\t54
3．3．5 五個單元電機運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動\t56
3．4 不同數(shù)量單元運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動比較\t57
3．5 部分單元運行時電磁轉(zhuǎn)矩波動的測試\t57
3．6 磁極嵌入深度對電磁轉(zhuǎn)矩波動影響\t60
第4章 多單元永磁同步電機的主要損耗分析\t62
4．1 引言\t62
4．2 定子成型繞組的銅耗分析\t62
4．2．1 成型繞組的銅耗計算\t63
4．2．2 多匝成型繞組附加銅耗的抑制\t66
4．3 永磁體磁極渦流損耗分析\t71
4．3．1 空載時的磁極渦流損耗\t71
4．3．2 負(fù)載時的磁極渦流損耗\t73
4．4 定子鐵心損耗分析\t74
4．4．1 空載時定子鐵心損耗計算\t74
4．4．2 空載時定子鐵心損耗試驗\t77
4．4．3 負(fù)載時定子鐵心損耗計算\t78
4．5 定子端板渦流損耗分析\t79
第5章 多單元永磁同步電機轉(zhuǎn)矩波動抑制策略\t81
5．1 引言\t81
5．2 諧波電流注入法抑制轉(zhuǎn)矩波動\t81
5．2．1 正序諧波電流注入抑制轉(zhuǎn)矩波動\t82
5．2．2 負(fù)序諧波電流注入抑制轉(zhuǎn)矩波動\t84
5．2．3 正、負(fù)序諧波電流同時注入抑制轉(zhuǎn)矩波動\t86
5．2．4 諧波電流注入對轉(zhuǎn)矩波動抑制的效果\t87
5．3 新型繞組連接方式抑制轉(zhuǎn)矩波動機理\t89
5．3．1 新型繞組連接方式\t89
5．3．2 新型繞組連接方式下的互感分析\t90
5．4 新型繞組連接方式抑制轉(zhuǎn)矩波動的數(shù)值分析\t95
5．4．1 僅1號單元運行時的轉(zhuǎn)矩波動規(guī)律\t95
5．4．2 僅5號單元運行時的轉(zhuǎn)矩波動規(guī)律\t96
5．4．3 部分單元相鄰運行時的轉(zhuǎn)矩波動規(guī)律\t97
5．4．4 部分單元間隔運行時的轉(zhuǎn)矩波動規(guī)律\t97
第6章 多單元永磁同步電機溫升計算及間接測量\t99
6．1 引言\t99
6．2 多單元永磁同步電機溫度場數(shù)學(xué)模型\t99
6．2．1 三維瞬態(tài)溫度場有限元模型\t99
6．2．2 等效導(dǎo)熱系數(shù)的處理\t100
6．2．3 繞組銅耗熱源的施加\t101
6．2．4 定子鐵耗離散熱源加載方法\t102
6．2．5 邊界條件的確定方法\t103
6．3 多單元永磁同步電機瞬態(tài)溫度場計算\t106
6．3．1 空載運行時溫度場計算\t106
6．3．2 堵轉(zhuǎn)運行時溫度場計算\t108
6．3．3 額定運行時溫度場計算\t109
6．4 多單元永磁同步電機的溫升試驗\t111
6．4．1 空載運行時溫升試驗\t111
6．4．2 堵轉(zhuǎn)運行時溫升試驗\t113
6．5 多單元永磁同步電機溫升的間接測試方法\t115
6．5．1 溫升間接測試方法原理研究\t115
6．5．2 溫升間接測試結(jié)果與計算對比\t117
第7章 多單元永磁同步電動機的協(xié)同控制技術(shù)\t119
7．1 引言\t119
7．2 多單元永磁同步電機的協(xié)同控制\t119
7．3 多單元永磁同步電機故障運行時的協(xié)同控制\t122
7．4 多單元永磁同步電機協(xié)同控制試驗研究\t124
第8章 多單元永磁同步電機中的定位力矩和波動力矩\t129
8．1 引言\t129
8．2 多單元永磁同步電機中的定位力矩\t129
8．2．1 永磁同步電機中的磁滯力矩\t130
8．2．2 永磁同步電機中的齒槽轉(zhuǎn)矩波動\t133
8．2．3 永磁同步電機轉(zhuǎn)子靜態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡點\t137
8．2．4 永磁同步電機定位力矩中的非理想分量\t138
8．2．5 永磁同步電機定位力矩抑制\t139
8．3 永磁同步電機中的波動力矩\t139
8．3．1 正弦波電流供電時的波動力矩\t140
8．3．2 波動力矩與電流誤差的關(guān)系\t141
8．4 磁路飽和效應(yīng)對波動力矩的影響\t145
8．4．1 飽和效應(yīng)對電機內(nèi)磁場的影響\t145
8．4．2 由繞組反電勢分析飽和效應(yīng)影響\t148
8．4．3 飽和效應(yīng)引起波動力矩的數(shù)值仿真\t149