轴向磁场无铁心永磁电机控制方法研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：智傈之、签字日期：2巧L【年／月717日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅

2、。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：专楸签字日期：弘7S年／月20Et导师签名：k三奴＼签字日期：≥6心年7月)口日万方数据学位论文的主要创新点一、本文对新型特种电机一一轴向磁场无铁心永磁电机的特殊结构进行了深入的分析，提出了绕组换相电感小和电机实际反电势波形对电机运行稳定性的影响程度最大，进而建立了代表该电机主要电磁特性的本体模型。二、本文对传统的直接转矩控制理论进行改进使其适合于轴向磁场无铁心永磁电机，设计了该电机的直接转矩控制系统，并对该控制系统进行仿真验证其可行性。实验结果表明该系统具有良好、快速的速度

3、响应和转矩响应；在稳态时电机的转矩脉动也比其他控制方法小很多。万方数据摘要盘式无铁心永磁同步电机具有电机结构紧凑、轴向尺寸短、功率密度高、电机效率高等优越的性能，电机几何尺寸要小于相同的输出功率对应的其它径向磁场电机；该电机未来在风力发电和汽车工业的电动汽车等领域有广阔深远的应用前景，但其控制领域的研究尚处于起步阶段，转矩脉动较大一直是限制其普及的主要原因之一，因此对该电机控制方法的研究更具有现实意义和实用价值。只有合适匹配的优良控制方法才能充分地发挥盘式无铁心永磁同步电机优越性能。本课题研究的目的是研究出能够良好地控制盘式无铁心永磁同步电机的控制策略并设计适合该电机的控制驱动系统，充

4、分发挥该电机结构以及动态性能等方面的优点。综合盘式无铁心永磁同步电机本体结构和性能的优势和直接转矩控制理论的特点，设计一套适合于该电机的直接转矩控制系统。本课题的主要工作内容是分析样机无铁-1、5'双气隙的结构以及其磁路并建立磁路模型，推导得到该电机的感应电动势、电磁转矩及电磁功率的电磁关系，建立能够代表此电机主要特性的本体模型：深入研究直接转矩控制理论在永磁同步电机的应用情况，在此基础上，提出适合于盘式无铁心永磁同步电机的直接转矩控制系统模型，并对该控制方法进行分析并改进使其适用于盘式无铁心永磁同步电机，在理论分析和仿真的基础上，验证该控制系统的可行性：然后在前面理论研究的基础上，提

5、出了盘式无铁心永磁同步电机的控制系统的硬件和软件的设计。实验结果表明该系统具有良好、快速的速度响应和转矩响应。速度响应时间很短，超调量很小，振荡时间比较短。在稳态时电机的转矩脉动也比其他控制方法小很多。关键词：盘式无铁心永磁同步电机；直接转矩控制；本体模型；控制系统；转矩响应；转矩脉动万方数据ABSTRACTAxialfluxcorelesspermanentmagnetsynchronousmotorhasacompactmotorstructure，shortaxialdimension，highpowerdensity,highmotorefficiencysuperiorand

6、performance，themotorgeometryissmallerthanotherradialmagneticfieldmotorswhichhavethesamepoweroutput．Thiskindofmotorhasabroadapplicationprospectsprofoundinwindpowerandelectricvehiclesoftheautomotiveindustry，buttheresearchinthefieldofthismotorcontrolisstillinitsinfancy,alargetorqueripplehasbeenoneo

7、fthemainreasonforlimitingthemotor’Squicklydevelopment，SOtheresearchofthemotor’Scontrolmethodismolepracticalsignificanceandpracticalvalue．Onlyexcellentlyandsuitablecontrolmethodcantotallydevelopthewholesuperiorperformanceofax