帶前級Buck變換器的電勵磁雙凸極電機驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、電勵磁雙凸極電機（WFDSM）以其結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活及功率密度高的特點，在高速高效電機領(lǐng)域有著更廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了高速電勵磁雙凸極電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，在對傳統(tǒng)的PWM調(diào)制方式下WFDSM工作模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，特別針對電機電流紋波及轉(zhuǎn)矩脈動，提出了一種帶前級 Buck變換器的控制系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的控制策略，為高速電勵磁雙凸極電動機的實踐應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　首先介紹了電勵磁雙凸極電機的工作原理及數(shù)學(xué)模型，詳細分析了傳統(tǒng)P

2、WM調(diào)制方式下，高速雙凸極電動機在換相區(qū)和非換相區(qū)的工作模態(tài)，指出了傳統(tǒng)PWM調(diào)制方法下電機會出現(xiàn)電流上升過快，斬波嚴重，存在較大的電流紋波和轉(zhuǎn)矩脈動。在此基礎(chǔ)上提出了在三相逆變器前級加入Buck變換器，通過調(diào)節(jié)Buck的輸出電壓，從而控制轉(zhuǎn)速，有效降低了電機的紋波電流，抑制了電機的轉(zhuǎn)矩脈動，拓寬了電機的調(diào)速范圍。
　　針對12/8極結(jié)構(gòu)的電勵磁雙凸極電動機，本文通過有限元仿真軟件Ansoft Maxwell和Simplorer建

3、立了帶前級Buck變換器的高速WFDSM調(diào)速系統(tǒng)的模型，搭建了基于DSP與CPLD的電勵磁雙凸極電動機驅(qū)動系統(tǒng)，詳細介紹了系統(tǒng)軟件和硬件的設(shè)計過程，完成了對樣機的調(diào)速實驗，結(jié)果驗證了帶前置Buck變換器的高速雙凸極電機調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)速和調(diào)負載的過程中，具有良好的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)性能。
　　最后，根據(jù)雙凸極電機的機電能量轉(zhuǎn)換過程，從磁能變換的角度分析了電勵磁雙凸極電機電動及發(fā)電運行時的工作原理。并借助有限元仿真軟件，針對同一臺12/8極電勵