多單元永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理及容錯(cuò)運(yùn)行特性

目 錄

第1章 多單元永磁同步電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問(wèn)題\t1
1．1 大型多單元永磁同步電機(jī)的由來(lái)\t1
1．2 大型永磁電機(jī)與多單元永磁電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀\t2
1．2．1 大型永磁同步電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀\t2
1．2．2 多單元電機(jī)和多相電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀\t5
1．2．3 多單元電機(jī)和多相電機(jī)的容錯(cuò)運(yùn)行\(zhòng)t8
1．3 多單元永磁同步電機(jī)的關(guān)鍵問(wèn)題\t8
1．3．1 多單元永磁同步電機(jī)的繞組排布\t8
1．3．2 多單元永磁同步電機(jī)的電感參數(shù)\t9
1．3．3 多單元永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t10
1．3．4 大型多單元永磁同步電機(jī)的測(cè)試問(wèn)題\t11
1．4 本書所闡述的關(guān)鍵問(wèn)題\t12
第2章 多單元永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型\t14
2．1 引言\t14
2．2 多單元永磁同步電機(jī)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(jī)數(shù)學(xué)方程\t16
2．3．1 多單元永磁同步電機(jī)的磁鏈方程\t16
2．3．2 多單元永磁同步電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓方程\t19
2．4 多單元永磁同步電機(jī)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(gè)單元電機(jī)內(nèi)的繞組自感表達(dá)式\t25
2．4．3 一個(gè)單元電機(jī)內(nèi)的繞組互感表達(dá)式\t26
2．4．4 一個(gè)單元電機(jī)內(nèi)的三相繞組電感矩陣\t34
2．5 多單元永磁同步電機(jī)中不同單元間的互感矩陣\t34
2．6 多單元永磁同步電機(jī)繞組電感數(shù)值計(jì)算\t36
2．6．1 單元電機(jī)內(nèi)部繞組電感計(jì)算\t36
2．6．2 不同單元電機(jī)間繞組互感計(jì)算\t39
2．6．3 多單元電機(jī)端部繞組互感計(jì)算\t41
第3章 多單元永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性及轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t42
3．1 引言\t42
3．2 多單元永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性\t42
3．2．1 部分單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)的基本電磁轉(zhuǎn)矩方程\t42
3．2．2 全部單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)的基本電磁轉(zhuǎn)矩方程\t43
3．2．3 多單元永磁同步電機(jī)基本電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算及試驗(yàn)\t44
3．3 多單元永磁同步電機(jī)容錯(cuò)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析\t47
3．3．1 一個(gè)單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t47
3．3．2 兩個(gè)單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t49
3．3．3 三個(gè)單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t52
3．3．4 四個(gè)單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t54
3．3．5 五個(gè)單元電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t56
3．4 不同數(shù)量單元運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比較\t57
3．5 部分單元運(yùn)行時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的測(cè)試\t57
3．6 磁極嵌入深度對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)影響\t60
第4章 多單元永磁同步電機(jī)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(jì)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(shí)的磁極渦流損耗\t71
4．3．2 負(fù)載時(shí)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(shí)定子鐵心損耗計(jì)算\t74
4．4．2 空載時(shí)定子鐵心損耗試驗(yàn)\t77
4．4．3 負(fù)載時(shí)定子鐵心損耗計(jì)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(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)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(dòng)\t81
5．2．1 正序諧波電流注入抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t82
5．2．2 負(fù)序諧波電流注入抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t84
5．2．3 正、負(fù)序諧波電流同時(shí)注入抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t86
5．2．4 諧波電流注入對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制的效果\t87
5．3 新型繞組連接方式抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)機(jī)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(dòng)的數(shù)值分析\t95
5．4．1 僅1號(hào)單元運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)規(guī)律\t95
5．4．2 僅5號(hào)單元運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)規(guī)律\t96
5．4．3 部分單元相鄰運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)規(guī)律\t97
5．4．4 部分單元間隔運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)規(guī)律\t97
第6章 多單元永磁同步電機(jī)溫升計(jì)算及間接測(cè)量\t99
6．1 引言\t99
6．2 多單元永磁同步電機(jī)溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型\t99
6．2．1 三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)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(jī)瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算\t106
6．3．1 空載運(yùn)行時(shí)溫度場(chǎng)計(jì)算\t106
6．3．2 堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)溫度場(chǎng)計(jì)算\t108
6．3．3 額定運(yùn)行時(shí)溫度場(chǎng)計(jì)算\t109
6．4 多單元永磁同步電機(jī)的溫升試驗(yàn)\t111
6．4．1 空載運(yùn)行時(shí)溫升試驗(yàn)\t111
6．4．2 堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)溫升試驗(yàn)\t113
6．5 多單元永磁同步電機(jī)溫升的間接測(cè)試方法\t115
6．5．1 溫升間接測(cè)試方法原理研究\t115
6．5．2 溫升間接測(cè)試結(jié)果與計(jì)算對(duì)比\t117
第7章 多單元永磁同步電動(dòng)機(jī)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(jī)的協(xié)同控制\t119
7．3 多單元永磁同步電機(jī)故障運(yùn)行時(shí)的協(xié)同控制\t122
7．4 多單元永磁同步電機(jī)協(xié)同控制試驗(yàn)研究\t124
第8章 多單元永磁同步電機(jī)中的定位力矩和波動(dòng)力矩\t129
8．1 引言\t129
8．2 多單元永磁同步電機(jī)中的定位力矩\t129
8．2．1 永磁同步電機(jī)中的磁滯力矩\t130
8．2．2 永磁同步電機(jī)中的齒槽轉(zhuǎn)矩波動(dòng)\t133
8．2．3 永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子靜態(tài)轉(zhuǎn)矩平衡點(diǎn)\t137
8．2．4 永磁同步電機(jī)定位力矩中的非理想分量\t138
8．2．5 永磁同步電機(jī)定位力矩抑制\t139
8．3 永磁同步電機(jī)中的波動(dòng)力矩\t139
8．3．1 正弦波電流供電時(shí)的波動(dòng)力矩\t140
8．3．2 波動(dòng)力矩與電流誤差的關(guān)系\t141
8．4 磁路飽和效應(yīng)對(duì)波動(dòng)力矩的影響\t145
8．4．1 飽和效應(yīng)對(duì)電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)的影響\t145
8．4．2 由繞組反電勢(shì)分析飽和效應(yīng)影響\t148
8．4．3 飽和效應(yīng)引起波動(dòng)力矩的數(shù)值仿真\t149