【正文】 這些都將激勵(lì)著我以后的生活和工作。這四年的生活將是我人生中一段難忘的經(jīng)歷，在這個(gè)過程中，有許多可親可敬的人給了我最真誠(chéng)的幫助，讓我感激不已。由于把電機(jī)模型封裝成一個(gè)模塊 , 因此使用者不必關(guān)心電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) , 只需對(duì)其輸入相應(yīng)的電機(jī)參數(shù)就可方便的將其應(yīng)用到電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及控制方法的仿真研究中 , 具有廣泛的應(yīng)用性 。 電源為 220V 時(shí)示波器的電壓表示數(shù)： 電壓表示數(shù) 電壓為從 400 到 400 以正弦函數(shù)的形式變化。同時(shí)使轉(zhuǎn)子磁鏈 r 僅由定 子電流勵(lì)磁分量 ism產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了定子電流兩個(gè)分量的解耦。由于兩相繞組相互垂直 ， 消 除了繞組間的互感 ， 從而減少了繞組間的耦合。 三相異步電機(jī) MT 坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 異步電動(dòng)機(jī)三相原始動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型相當(dāng)復(fù)雜 ， 分析和求解這組非線性方程十分困難。仿真表明 ,三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術(shù)可以很好地對(duì)三相四橋臂逆變器進(jìn)行控制 ， 得到很好的輸出電壓波形 ， 也驗(yàn)證了三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術(shù)的正確性。設(shè)它們作用的占空比分別為 d d d3。 首先根據(jù)圖 2 中的三維矢 量在α β平面上的投影 ， 如圖 3a 所示 ,將圖 2 中的六棱柱分為 6 個(gè)三棱柱。在進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí) ,首先必須確定三相輸出所需要的合成電壓矢量 ,它可由 (3)式、 (4)式得到 ， 這是選取開關(guān)狀態(tài)的關(guān)鍵。對(duì)于傳統(tǒng)的三相三橋臂逆變器 ， 通過從 8 種開關(guān)狀態(tài)中選擇合適的開關(guān)狀態(tài) ， 來(lái)合成所需的電壓矢量 ,使磁通為給定的圓 ， 則輸出電壓就為三相正弦波 [10]。為了給不平衡負(fù)載進(jìn)行供電 ， 采用增加一個(gè)橋臂的方法構(gòu)成四橋臂三相逆變器 ， 提供一個(gè)附加電流支路以抑制不平衡負(fù)載 ， 達(dá)到 對(duì)稱輸出。系統(tǒng)工作在有源逆變狀態(tài)時(shí) ， 緩沖逆變側(cè)回饋過來(lái)的能量。此外 ， 交流側(cè)電感還有濾除網(wǎng)側(cè)電流諧波的作用 ， 但是電感值的選取要仔細(xì)計(jì)算 ， 電感值過小 ， 大量電流諧波注入電網(wǎng) ， 造成電網(wǎng)污染 ， 電感值過大 ， 隨可以抑制三相 VSR 對(duì)電網(wǎng)的諧波污染 ， 但是會(huì)影響系統(tǒng)的相應(yīng)速度。 當(dāng)三相 VSR 系統(tǒng)工作在逆變狀態(tài)時(shí) ， 作為回饋能量的接受端 ， 吸收電機(jī)產(chǎn)生的能量。下面介紹其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 所示的三相 VSR 主電路由交流回路、功率開關(guān)橋路及直流回路組成。 回收了再生能量 ,提高了系統(tǒng)功率因數(shù) ， 消除了變頻裝置對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。 此時(shí) ,逆變器工作在整流狀態(tài)下 。根據(jù)能電動(dòng)機(jī)汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 12 量的流向 ,雙 PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可分為兩種： 能量由三相交流電網(wǎng)流向電動(dòng)機(jī)負(fù)載 當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于拖動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí) ， 能量由交流電網(wǎng)經(jīng)系統(tǒng)中的整流器流向逆變器。雙 PWM 型變頻調(diào)速系統(tǒng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路拓?fù)鋱D 由圖 2 一 1 可以看出 ,PWM 整流技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的不可控整流部分進(jìn)行的改進(jìn)，關(guān)鍵在于用全控性功率開關(guān)器件代替了不可控二極管或半控型功率開關(guān)器件。 基于 LYNPOUL 穩(wěn)定性理論的 PWM 整流器控制 。此外 ,在大功率的 PWM 整流器設(shè)計(jì)上 ,還研究了基于軟 開關(guān)控制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相應(yīng)的控制策略 ,然而這一技術(shù)還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。 PWM 整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究只要集中在減少功率開關(guān)和改進(jìn)直流輸出性上。在 PWM 整流器技術(shù)發(fā)展過程中， PWM 整流器的電流控制策略主要有直接電流控制和間接電流控制兩種。 自 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái) ,PWM 整流器一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的和研究的熱點(diǎn)。 1982年 BusseAlfredHoltzJ0achim 提出了采用可關(guān)斷器件的三相全橋 PWM 整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其網(wǎng)側(cè)電流幅相控制策略。 要想達(dá)到這一目的 ， 必須對(duì)逆變器供電的 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出更高的要求。目前隨著器件開關(guān)頻率的提高 ， 并借助于控 制模式的優(yōu)化以消除指定諧被 ， 己使 PWM 逆變器的輸出波形比較接近正弦波 ， 但在電網(wǎng)側(cè) ,盡管用不可控整流器取代了相控整流器 ， 使基波功率因數(shù)提高了 ， 然而還存在較大的電流諧波分量 ,總的功率因數(shù)沒有得到提高 ， 所以消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)是變頻技術(shù)不可回避的問題 。近幾年來(lái) ， 智能控制研究比較活躍 ,并在很多領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用 ，典型的如模糊自尋優(yōu)控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 控制和基于專家系統(tǒng)的控制等。 二十世紀(jì)八十年代中期 ， 德國(guó)魯爾大學(xué)的教授又提出一種稱為直接轉(zhuǎn)矩控制的交流電機(jī)控制理論 。 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)理論 異步電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)后，調(diào)速范圍廣，調(diào)速時(shí)因滑差功率不變而附加能量損失，是一種性能優(yōu)良的高效調(diào)速方式，是交流電機(jī)調(diào)速傳動(dòng)發(fā)展的主要方向。IGBT 的開關(guān)頻率可以超過 20kHz，可以使變頻器輸出電流的諧波很小并實(shí)現(xiàn)靜音。歐美不少?gòu)S家的產(chǎn)品也進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng) ,如美國(guó)AB 公司，英國(guó)的 CT 公司，德國(guó)的 Siemens 公司，歐洲的 ABB 公司、 AEG 公司等。 中小容量變頻裝置 習(xí)慣上把 60k0w 以下的變頻調(diào)速系統(tǒng)劃分為中、小容量范圍。 大容量交流調(diào)速系統(tǒng) 齒 1980年 8月東芝公司為日本大同特殊鋼公 司星崎鋼廠二重式可軋機(jī)提供的晶閘管交一交變頻器供電的籠型異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)投產(chǎn)，額定功率 180OkW，在世先采用矢量變換控制原理實(shí)現(xiàn)了大容量交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，揭開了大容量、高性能交流傳動(dòng)系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用的序幕。二十二世紀(jì)將是交流調(diào)速占統(tǒng)治的時(shí)代。另外 ,可靠性和價(jià)格也是人們比較關(guān)注的問題。近期電動(dòng)車主要用于在污染比較嚴(yán)重的大中城市市區(qū)固定路線行駛和某些特殊場(chǎng)合 ,如機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、遂道和旅游區(qū)域等地方。 異步電機(jī)矢量控制調(diào)速技術(shù)比較成熟，使得異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此被較早應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，目前仍然是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，但已被其它新型無(wú)刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐步取代。而且方波電流方波磁場(chǎng)相互作用可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較 低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。另外，更小的體積也使得電動(dòng)車的整車設(shè)計(jì)更 為靈活，可以將更大的空間貢獻(xiàn)給車內(nèi)，更為重要的是，這種電動(dòng)機(jī)的成本也不高。 從技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)看，永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)該成為高端電動(dòng)車必用的一個(gè)類型，但事情也沒有這么絕對(duì)， 特斯拉 MODEL S 使用的則是上面介紹的異步電動(dòng)機(jī)類型，盡管在重量和體 積方面，異步電動(dòng)機(jī)并不占優(yōu)勢(shì)，但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá) 20xx0rpm電動(dòng)機(jī)汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 4 左右的峰值轉(zhuǎn)速即使不匹配二級(jí) 差速器 也能夠滿足該 級(jí)別 車型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求，至于重量對(duì)續(xù)航 里程 的影響，高能量密度的 18650 電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的劣勢(shì)。通常情況下，我們把乘員艙的靜音性當(dāng)做衡量一款汽車舒適性的因素之一，對(duì)于一般用戶而言，這樣的衡量標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)車同樣適用。而上面提到的倒車問題，異步電動(dòng)機(jī)也可輕易通過自身正反轉(zhuǎn)的切換給予滿足。當(dāng)然， 3 也可以 只為電動(dòng)機(jī)匹配一個(gè)單級(jí)減速器，但車輛的動(dòng)力性能以及最高車速都會(huì)受到影響。 電池儲(chǔ)存電能，電能 是以直流電的方式從電池輸出經(jīng)過轉(zhuǎn)換器傳至電動(dòng)機(jī)。 這種電機(jī)外轉(zhuǎn)子中尚未經(jīng)過壓力整形的電樞繞組，在繞組以內(nèi)是平面環(huán)狀整潔排列的 換向片。 輪轂式有齒輪傳動(dòng)有刷直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造圖，磁鋼排列的方法，電機(jī)剖面圖 有刷有齒輪轂電機(jī)的盤形電樞，是薄片形，體積很小，重量特輕，安裝方便。 相反，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子或內(nèi)磁定子則采用居里溫度較高的磁鋼如釤鈷合金或其他磁場(chǎng)強(qiáng)度滿意要求的磁鋼，要求居里溫度不低于 400攝氏度。均勻安裝在繞組有引線一端貼近外轉(zhuǎn)子磁鋼的地方。 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 把無(wú)齒輪傳動(dòng)的有刷直流電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子內(nèi)外對(duì)調(diào)，將繞組改成三個(gè)相做定子，磁鋼裝在電機(jī)外殼內(nèi)，取消電刷和換向器，在電樞繞組中間安裝三個(gè)霍耳傳感器 ，這就成為一臺(tái)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。 3, briefly CATIA software applications in engineering design, the use of CATIA software to build a centrifugal supercharger threedimensional solid model, and its assembly, plete the design drawings。 其次，針對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)故障情況做了研究一推導(dǎo)出基于開關(guān)符號(hào)函數(shù)的逆 變器數(shù)學(xué)模型，針對(duì)逆變器本身故障工況，搭建了相應(yīng)的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并分析故 障特征，為變頻調(diào)速系統(tǒng)的故障仿真研究、冗余設(shè)計(jì)提供了必要的基礎(chǔ)。 本學(xué)位論文屬于 保密 □ ，在 _____年解密后適用本授權(quán)書。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 不保密 □。 最后，討論了 MATLAB混合編程方法，并將此方法運(yùn)用到異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真中，成功開發(fā)了異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)軟件，并通過設(shè)計(jì)實(shí)例證明了其有效性。 CATIA software environment for motion simulation, drawn the centrifugal supercharger work performance curve. Keywords： The centrifugal supercharger Simulation 目錄 III 目 錄 摘要 ...................................................................................................................................... I Abstract ...........................