變頻感應電機場路耦合仿真和鐵耗研究.pdf

1、隨著電力電子技術和微機控制技術的進步，變頻感應電機在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用。然而，變頻器輸出的非正弦信號使交頻感應電機的設計交得困難和復雜。為了精確合理的設計變頻器供電下的感應電機，提出了一種基于場路耦合法的感應電機及其變頻控制系統(tǒng)設計和分析的新方法。該方法基于感應電機電磁有限元分析模型和變頻控制系統(tǒng)模型，利用場路耦合協(xié)同仿真技術，能夠有效地分析出感應電機與控制系統(tǒng)之間的相互耦合特性及變頻感應電機的性能等。另外，感應電機采用變頻器供電

2、時，電機鐵耗的分析和計算也變得更加復雜，這是變頻感應電機設計中的難題之一。本文的主要工作如下:
　　首先，介紹了變頻感應電機的基礎理論，包括兩大基本變頻控制方式，SPWM、CHBPWM和SVPWM三種變頻調制技術，變頻感應電機的數(shù)學模型及其矢量控制理論。
　　其次，介紹了變頻感應電機性能分析方法，包括損耗、效率、電磁轉矩等穩(wěn)態(tài)性能的計算和分析。主要針對于鐵耗的計算進行了詳細闡述，包括鐵磁材料損耗產(chǎn)生的物理機理和各項損耗計算模

3、型及不同的電機鐵耗計算模型等。
　　然后，提出了一種基于場路耦合法分析變頻感應電機系統(tǒng)性能的新方法。利用Maxwell+Simplorer的仿真平臺，搭建了變頻感應電機場路耦合的仿真模型，包括感應電機的電磁分析模型和基于轉子磁場定向的SVPWM矢量控制變頻調速系統(tǒng)模型。實現(xiàn)了變頻感應電機從空載起動，然后突加負載運行這一動態(tài)過程的仿真研究。在控制系統(tǒng)模型中給出了各環(huán)節(jié)的詳細設計過程，包括坐標變換、轉速調節(jié)器、電流調節(jié)器、轉子磁鏈觀測