多单元永磁同步电动机运行原理及容错运行特性PDF电子书下载

第1章 多单元永磁同步电动机发展现状和关键问题 1

1.1 大型多单元永磁同步电动机的由来 1

1.2 大型永磁同步电动机与多单元永磁同步电动机的发展现状 2

1.2.1 大型永磁同步电动机的发展现状 2

1.2.2 多单元电动机和多相电动机的发展现状 4

1.2.3 多单元电动机和多相电动机的容错运行 7

1.3 多单元永磁同步电动机的关键问题 8

1.3.1 多单元永磁同步电动机的绕组排布 8

1.3.2 多单元永磁同步电动机的电感参数 8

1.3.3 多单元永磁同步电动机的转矩波动 9

1.3.4 大型多单元永磁同步电动机的测试问题 10

1.4 本书所阐述的关键问题 10

第2章 多单元永磁同步电动机的数学模型 12

2.1 引言 12

2.2 多单元永磁同步电动机系统结构与绕组连接方式 12

2.3 多单元永磁同步电动机数学方程 14

2.3.1 多单元永磁同步电动机的磁链方程 14

2.3.2 多单元永磁同步电动机运行时的电压方程 17

2.4 多单元永磁同步电动机的电感参数 18

2.4.1 绕组函数表达式 18

2.4.2 一个单元电动机内的绕组自感表达式 21

2.4.3 一个单元电动机内的绕组互感表达式 23

2.4.4 一个单元电动机内的三相绕组电感矩阵 29

2.5 多单元永磁同步电动机中不同单元间的互感矩阵 29

2.6 多单元永磁同步电动机绕组电感数值计算 31

2.6.1 单元电动机内部绕组电感计算 31

2.6.2 不同单元电动机间绕组互感计算 34

2.6.3 多单元电动机端部绕组互感计算 35

第3章 多单元永磁同步电动机的转矩特性及转矩波动 37

3.1 引言 37

3.2 多单元永磁同步电动机的转矩特性 37

3.2.1 部分单元电动机运行时的基本电磁转矩方程 37

3.2.2 全部单元电动机运行时的基本电磁转矩方程 38

3.2.3 多单元永磁同步电动机基本电磁转矩计算及试验 39

3.3 多单元永磁同步电动机容错运行时的转矩波动分析 41

3.3.1 1个单元电动机运行时电磁转矩波动 41

3.3.2 2个单元电动机运行时电磁转矩波动 43

3.3.3 3个单元电动机运行时电磁转矩波动 46

3.3.4 4个单元电动机运行时电磁转矩波动 48

3.3.5 5个单元电动机运行时电磁转矩波动 49

3.4 不同数量单元电动机运行时电磁转矩波动比较 50

3.5 部分单元电动机运行时电磁转矩波动的测试 51

3.6 磁极嵌入深度对电磁转矩波动影响 53

第4章 多单元永磁同步电动机的主要损耗分析 55

4.1 引言 55

4.2 定子成型绕组的铜耗分析 55

4.2.1 成型绕组的铜耗计算 56

4.2.2 多匝成型绕组附加铜耗的抑制 58

4.3 永磁体磁极涡流损耗分析 63

4.3.1 空载时的磁极涡流损耗 63

4.3.2 负载时的磁极涡流损耗 64

4.4 定子铁心损耗分析 65

4.4.1 空载时定子铁心损耗计算 66

4.4.2 空载时定子铁心损耗试验 68

4.4.3 负载时定子铁心损耗计算 68

4.5 定子端板涡流损耗分析 69

第5章 多单元永磁同步电动机转矩波动抑制策略 71

5.1 引言 71

5.2 谐波电流注入法抑制转矩波动 71

5.2.1 正序谐波电流注入抑制转矩波动 72

5.2.2 负序谐波电流注入抑制转矩波动 74

5.2.3 正、负序谐波电流同时注入抑制转矩波动 76

5.2.4 谐波电流注入对转矩波动抑制的影响效果 76

5.3 新型绕组连接方式抑制转矩波动机理 78

5.3.1 新型绕组连接方式 79

5.3.2 新型绕组连接方式下的互感分析 80

5.4 新型绕组连接方式抑制转矩波动的数值分析 84

5.4.1 仅1号单元电动机运行时的转矩波动规律 84

5.4.2 仅5号单元电动机运行时的转矩波动规律 84

5.4.3 部分单元电动机相邻运行时的转矩波动规律 85

5.4.4 部分单元电动机间隔运行时的转矩波动规律 86

第6章 多单元永磁同步电动机温升计算及间接测量 87

6.1 引言 87

6.2 多单元永磁同步电动机温度场数学模型 87

6.2.1 三维瞬态温度场有限元模型 87

6.2.2 等效导热系数的处理 88

6.2.3 绕组铜耗热源的施加 89

6.2.4 定子铁耗离散热源加载方法 89

6.2.5 边界条件的确定方法 90

6.3 多单元永磁同步电动机瞬态温度场计算 93

6.3.1 空载运行时温度场计算 93

6.3.2 堵转运行时的温度场计算 95

6.3.3 额定运行时温度场计算 96

6.4 多单元永磁同步电动机的温升试验 97

6.4.1 空载运行时温升试验 97

6.4.2 堵转运行时温升试验 99

6.5 多单元永磁同步电动机温升的间接测试方法 100

6.5.1 温升间接测试方法原理研究 100

6.5.2 温升间接测试结果与计算对比 102

第7章 多单元永磁同步电动机的协同控制技术 104

7.1 引言 104

7.2 多单元永磁同步电动机的协同控制 104

7.3 多单元永磁同步电动机故障运行时的协同控制 107

7.4 多单元永磁同步电动机协同控制试验研究 109

第8章 多单元永磁同步电动机中的定位力矩和波动力矩 113

8.1 引言 113

8.2 多单元永磁同步电动机中的定位力矩 113

8.2.1 永磁同步电动机中的磁滞定位力矩 114

8.2.2 永磁同步电动机中的齿槽转矩波动 117

8.2.3 永磁同步电动机转子静态转矩平衡点 120

8.2.4 永磁同步电动机定位力矩中的非理想分量 121

8.2.5 永磁同步电动机定位力矩抑制 121

8.3 永磁同步电动机中的波动力矩 122

8.3.1 正弦波电流供电时的波动力矩 123

8.3.2 波动力矩与电流误差的关系 124

8.4 磁路饱和效应对波动力矩的影响 127

8.4.1 饱和效应对电动机内磁场的影响 128

8.4.2 由绕组反电动势分析饱和效应影响 130

8.4.3 饱和效应引起波动力矩的数值仿真 131

参考文献 133