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变频运行下三相异步电动机特性的计算研究

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浙江工业大学学位论文原创性声明和版权使用授权书

第一章绪论

§1.1引言

§1.1.1变频调速技术的应用

§1.1.2变频调速技术在国内外发展情况及发展趋势

§1.2变频调速系统目前存在的问题

§1.3解决变频调速系统存在问题的方案

§1.4本课题研究的意义及现状

§1.5本论文的主要工作及研究内容

第二章变频电源数学模型的确定

§2.1变频器各种典型控制模式

§2.1.1六阶梯波变频控制

§2.1.2脉宽调制(PWM)变频控制

§2.1.3正弦脉宽调制(SPWM)变频控制

§2.2五种双极性SPWM波形生成法简介及开关角计算

§2.2.1自然采样法(Natural Sampling)

§2.2.2规则采样法(Regular Sampling)

§2.2.3等面积生成法

§2.3双极性SPWM波形生成各法比较及谐波分析

§2.4本章小结

第三章变频电源驱动下三相异步电动机转矩特性的计算研究

§3.1引言

§3.2单相异步电动机气隙磁场的基波磁势

§3.2.1脉振磁势

§3.2.2椭圆磁势

§3.3单相异步电动机运行性能的分析与计算

§3.3.1单相单绕组运行时的等值电路与性能计算

§3.3.2相轴正交的双绕组运行时的等值电路与性能计算

§3.4变频电源驱动下三相异步电动机转矩特性的理论分析

§3.4.1三相异步电动机数学模型及三相变频电源数学模型坐标变换

§3.4.2三相异步电动机坐标变换后转矩的理论推导

§3.4.3三相异步电动机坐标变换后转矩的参数表达式

§3.5本章小结

第四章三相异步电动机等效电路参数的计算

§4.1三相异步电动机等效电路参数的测定及各种计算方法

§4.1.1试验测定法

§4.1.2逐次逼近法

§4.1.3分离电机定、转子漏抗的几种方法

§4.2三相异步电动机等效电路参数的计算及各方法的比较

§4.3本章小结

第五章变频运行下三相异步电动机特性的测量与理论计算正确性的探讨

§5.1变频运行下三相异步电动机转矩特性一般式的精确性探讨

§5.1.1转矩的计算机数字仿真

§5.1.2转矩的试验测定

§5.1.3转矩的仿真计算与试验测定的比较

§5.2转矩特性的研究

§5.3变频运行下三相异步电动机其它特性的测量及理论计算正确性探讨

§5.4本章小结

第六章等效电路参数比与转矩特性及分析

§6.1引言

§6.2等效电路参数比与平均转矩特性及分析

§6.3等效电路参数比与振动转矩特性及分析

§6.4等效电路参数比与振动转矩对平均转矩影响度特性及分析

§6.5等效电路参数比与效率特性及分析

§6.6本章小结

第七章总结与展望

参考文献

附录1

附录2

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

本文主要对变频电源驱动下三相异步电动机特性的计算进行研究,从如下几方面研究:★完成在诸多变频器典型控制模式中选出控制性能好的双极性SPWM控制,给出各生成法生成双极性SPWM电源开关角的计算公式及傅立叶展开表达式,并确定变频电源数学模型。★通过坐标变换将复杂的三相对称异步电动机数学模型及三相变频电源数学模型变换到静止垂直西相坐标轴中,利用单相异步电动机两相轴正交的双绕组运行时的等值电路及形成的双旋转磁场理论,完成变频电源驱动时三相异步电动机产生转矩特性及其它特性的理论分析及定量计算的数学模型。★电机等效电路参数的精确与否直接影响到本论文对电机特性分析的准确度。本论文还解决了如何较精确地测量并计算作为变频器的执行机三相异步电动机的等效电路参数。★研究并探讨转矩的测量方法,本文通过变频运行下三相异步电动机工作特性测量实验、振动转矩测量实验、起动转矩测量实验、机械特性测量实验的结果与对双极性SPWM电源供电下的三相异步电动机转矩特性及其它特性仿真结果进行比较。在此基础上,对工频及变频运行下三相异步电动机的效率及功率因数特性进行了比较。★本文还从等效电路参数比角度,研究并探讨了在双极性SPWM电源供电下的三相异步电动机平均转矩、振动转矩、振动转矩对平均转矩的影响度的特性以及电动机效率特性随等效电路参数比变化情况。

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