一、YXJ系列高效三相小功率异步电动机的设计（论文文献综述）
魏晓[1]（2021）在《矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用》文中认为华亭煤业集团有限责任公司山寨煤矿于2006年完成矿井改扩建工作,其主井安装一台STJ1000/2×630型带式输送机进行原煤运输,输送机驱动系统采用“异步电动机+可控起动传输装置（CST）”方式。该带式输送机系统从矿井改扩建运行至今,运行稳定、系统可靠性较高、软起动及双电动机功率平衡性能较好,基本能够满足山寨煤矿生产能力需求。但是,随着对煤矿在节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求,该带式输送机系统运行效率低、无调速功能、产品及维护成本高的问题被凸显出来。因此,采用带式输送机新技术、新产品来消除旧系统存在的问题非常必要。本文以此为选题,开展相应的研究,内容主要如下:（1）通过对异步电动机+CST驱动系统的结构和工作原理进行阐述,充分分析了该系统的优势和劣势,对标煤矿对生产提出的新要求,为改造项目提供了参考信息,为方案设计提出了正确方向。（2）对当前应用于带式输送机驱动系统的相关控制技术和电气设备进行广泛地研究和分析,针对改造前驱动系统存在的问题,提出了基于永磁同步电动机的变频直驱驱动系统方案。（3）结合山寨煤矿当前生产能力需求,对永磁同步电机变频直驱驱动系统方案中的主要电气设备进行了计算和选型,为改造项目实施提供了参考依据。（4）根据山寨煤矿对带式输送机运行性能的新要求,对柔性调速和多电动机功率平衡问题给出了新的解决方案,为进一步提升带式输送机生产效率提供了技术支持。通过实施上述改造项目,增强了带式输送机运行的安全可靠性,降低了产品及维护成本,提高了带式输送机起动、调速等性能,提升了带式输送机系统的整体节能效果,达到了煤矿对节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求。
贾振宇[2]（2021）在《紧凑高效型三相异步电机多物理场分析及冷却风扇优化》文中研究说明本课题来源于山西省重点研发计划项目《YX2系10k V紧凑型高效率三相异步电动机研制》（项目编号:201803D121008）,主要针对紧凑型电机运行过程中内部温度过高的问题提出。紧凑型高压异步电动机是在中型高压异步电机的发展过程中衍生出来的,具有更小的体积容量和更高的功率密度。与普通高压异步电机相比,紧凑型电机在相同的容量下其中心高度平均下降两个等级。目前西门子开发的Compact系列笼型变频调速三相异步电动机就属于紧凑型异步电机。该系列电机由于内部空间较小功率密度高,电机内部定转子发热较为严重,因此有必要通过研究电机的发热与冷却使电机内温度最大值满足当前选用绝缘等级的要求,确保电机的安全可靠运行,延长电机的使用寿命。本文以Y2-500-6型紧凑型高压异步电机为研究对象,建立电机的电磁有限元模型和三维实体模型,分别采用有限元法对电机进行了瞬态电磁场、流体场以及温度场的数值模拟计算,得到电机稳定运行时的各项损耗值、电机内外流体场分布以及电机内部温度最大值。为进一步提高电机的散热能力,本文讨论了冷却风扇的几何设计参数发生变化时对风扇冷却性能的影响,并以此为依据对风扇结构进行优化。具体研究内容如下:建立了样机的二维电磁模型,分别计算了样机在空载条件下和额定负载条件下的电流、感应电动势、转矩和转速波形,以及磁力线和磁通密度分布;确定了样机额定负载条件下定转子损耗值,并将损耗值进行折算为热源密度,为后续温度场的计算提供依据;讨论了气隙长度、绕组匝数、定子槽宽变化对电机效率、功率因数、铁耗、铜耗、转矩和输出功率的影响。建立样机三维实体模型,并建立样机外流体场模型和样机内部空气流体场模型。对外流体场模型进行有限元网格剖分,选择流体运动模型、控制方程并设置相应的边界条件后,对电机外流体场进行计算,分析了外流体场流体运动情况;对内流体场模型进行有限元网格剖分,设置相应的边界条件后,对内流体场进行计算,分析了内流体场流体分布及运动情况;分别计算双风扇作用下和无内风扇作用下电机各部件的温度场,得出了定转子温度分布规律,并对分布规律进行了分析。建立冷却外风扇三维实体模型,计算外风扇在额定转速条件下样机的风量,效率以及压差性能曲线;分别计算风扇叶片数量、叶片外径、风扇后盘倾角、叶片切割角以及风扇与风罩入口间距对风扇风量和效率的影响;建立三水平三因素的正交试验,通过正交试验选择性能更优的结构参数作为优化方案,比较不同方案作用下机壳表面散热筋处风速的大小以及机壳表面最大温度,结果表明优化后风扇能够降低电机温度。
黄坚[3]（2021）在《GB18613-2020《电动机能效限定值及能效等级》解读》文中进行了进一步梳理国标GB 18613为中小型电机行业一项重要的强制性标准,本文简述了该标准的发展过程,同时对新发布国标GB 18613-2020的变化内容、对中小型电机行业带来的影响以及对电工钢的需求情况做了介绍。
杨骏博[4]（2020）在《异步电动机的效率优化控制》文中研究表明异步电动机又称“感应电动机”,是一种将三相交流电转换为机械传动的设备。因其具有结构简单,可靠性高,使用方便,价格低廉等特点,广泛应用于工农业生产和人们的日常生活当中,例如机床、水泵、风机等生产设备,电梯、机车、新能源汽车等生活设施。异步电动机因生产生活实际需要,可能长时间不间断运行在空载或轻载状态,致使电机系统用电效率低下,并且受温度影响,电机相关参数的时变同样会导致电机的控制性能下降。针对三相异步电机及其驱动系统的效率优化控制问题,本文从三相异步电机损耗分析出发,对异步电机的数学模型、效率优化方法和控制方法进行了研究,改进了传统的效率优化方法并提高了相关的控制性能。本文的主要工作如下:第一,对本课题的研究背景和意义进行了说明,介绍了国内外效率优化研究的进展情况。分析了异步电机产生损耗的原因,并明确了电机损耗的影响因素。第二,针对目前考虑铁损的三相电机数学模型结构复杂,阶次较高,不便于后续研究的问题。本文通过合理假设,结合坐标变换和转子磁场定向策略,推导并验证了异步电机动态简化模型。在此基础上,进一步获得了其稳态数学模型。第三,介绍了三相异步电动机坐标变换理论,推导了考虑铁损的转子磁链计算,在Matlab/Simulink环境下对控制系统进行了仿真分析。剖析了基于损耗模型和基于黄金分割的效率优化原理,通过异步电机稳态数学模型推导出损耗最小化表达式,实现了两种经典效率优化方法。第四,完善了 3kW三相异步电动机驱动硬件平台,设计驱动系统软件,实现三相异步电动机的变频调速控制。本文在工作中的创新之处为:（1）在电机的效率优化控制中,底层的电流控制很重要,考虑到电机的参数时变,并且负载具有着不确定性,采用传统PI控制方式的电机在长时间工作下控制性能会下降,导致电机的损耗增加。因此本文提出了基于ADRC的电流控制方法,改进了传统效率优化算法的底层电流控制性能。仿真结果表明,本文所提出方法对电机的参数变化和负载的不确定具有较强的鲁棒性,降低了电机损耗。（2）在电机效率优化算法中,外层一般为转速和磁链控制环,而转速和磁链存在着较强的耦合,并且电机运行时参数的时变和负载的不确定导致了控制器设计困难,目前采用的传统PI控制方法,针对不同工况需要设定不同参数,但仍不能获得很好的控制效果。本文基于之前推导的考虑铁损异步电机的动态简化模型,利用反步自适应的方法设计了电机的转速、磁链跟踪控制器和未知参数的估计规律,其中电流作为虚拟控制量,并且采用滑模控制的方式对电流指令值进行快速的跟踪。相比较PI控制方法,该方法在面对电机参数的时变和负载的不确定下鲁棒性更强,最重要的是估计出的未知参数有利于最优磁链的计算。仿真结果表明,本文所提出方法的正确,性能优越。
汪文豪[5]（2020）在《改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究》文中研究表明随着自动化技术的发展,异步电动机在变频领域的应用越来越广泛。传统的异步电机在工频供电的情况下调速范围较小,相比之下变频电动机调速范围大且灵活。在一些特殊工况下,如变频装置用于拖动空调类负载的场所、冶金建材烧碱等大型工业窑炉的场所、吊车翻斗车等负载要求转矩大且平稳运行的场所等,或者其它非工频条件下工作的电机,其大多是由变频调速系统控制的。对变频电动机的优化通常分为异步电机本体的优化和变频器的性能优化,本文则采用的是对异步电机本体结构优化的方法。电机本体的结构优化可结合现代智能算法实现,通过改变异步电机结构参数来削弱变频器中谐波磁场的影响,从而降低电机的整体损耗,提高电机效率。本文首先通过介绍变频电动机的设计方法与特点,将其普通的异步电机作了比较,说明了变频电动机在进行优化设计时应注意的问题,如由变频器供电产生的高次时间谐波对电机损耗和效率的影响。然后列写了变频电动机效率和优化结构参数的公式关系,分析了变频电动机中空间谐波与时间谐波的由来和谐波对变频电动机的影响。为了减少时间谐波对电机效率的影响,设计了变频电动机定、转子槽的优化方向,建立了变频电动机的优化设计数学模型。接着介绍了模拟退火算法的基本原理与运用流程,并对模拟退火算法作了改进,使它能更快的收敛得到新的电机结构参数,使其更符合工程优化的实际。我们针对模拟退火算法流程和变频电动机的优化设计公式编写了C语言优化程序,并分析了样机的电磁数据。最后将变频电动机的结构参数和模拟退火算法的运行参数,代入到优化设计程序中,得到新的电机结构参数。利用Simplorer与Ansoft Maxwell有限元软件,将新的电机方案与优化前的初始电机方案做了有限元仿真分析对比,结果证实了改进的模拟退火算法在变频电动机的优化设计领域是有效且可靠的。
张其江[6]（2020）在《纺织用永磁电机设计及起动特性研究》文中研究表明针对纺织化纤行业驱动电机的效率和功率因数低等问题,常常用自起动永磁同步电动机来替代原有感应电动机,但又由于纺织化纤行业的负载普遍对电机起动能力和牵入能力的要求较高,需要对自起动永磁电机的起动特性进行研究,针对以上问题本文主要完成了以下工作。首先,本文设计了一台15k W纺织用三相自起动永磁同步电动机。根据负载特性提出电机的性能要求,在分析纺织用自起动永磁同步电动机定子绕组匝数、气隙长度、转子槽、永磁体磁化方向长度和宽度等的设计原则及其对电机影响的基础上,利用等效磁路法和二维电磁场有限元分析,主要对定子槽、定子绕组、气隙长度、转子槽、永磁体等分别进行了优化设计,计算和分析结果表明样机能够满足性能要求,设计方案是可行的。其次,本文分别通过解析计算和二维时步有限元仿真得到了该样机的总平均转矩-转差率曲线。在对起动过程进行分析的基础上,推导了总平均转矩的两种解析计算方法,并对计算结果进行对比。利用有限元分析软件Maxwell,对该样机依次进行了堵转转矩、各异步转速下稳定运行、大转动惯量空载起动、最小转矩的仿真计算与分析。通过仿真得到了样机的堵转转矩;分别对各异步转速下稳定运行和大转动惯量空载起动的仿真结果进行数据处理,分别得到了较为准确的总平均转矩-转差率曲线;提出了一种得到最小转矩确切数值的仿真方法。对上述方法的计算结果进行对比。最后,本文分别利用解析计算和时步有限元仿真得到了该样机的牵入同步判据。通过对牵入同步过程的分析,推导出一种考虑杂散损耗的解析计算方法。通过对起动过程的仿真,提出了一种快速准确地判断电机能否牵入同步的仿真方法,得到了较为准确的牵入同步判据,对两种方法的计算结果进行了对比。
马标[7]（2020）在《四象限级联型多电平变频技术研究》文中认为构建高效、清洁、低碳、安全的绿色制造体系是目前工业技术改造升级的明确方向。四象限级联型多电平变换器具有绿色节能、高效可控以及对电网友好等先进特性,其产品在工业应用中得到迅速推广。目前,四象限级联型多电平变频器的拓扑结构呈现多元化的发展趋势。本文研究一种基于五电平H-NPC结构的级联多电平变频器,该拓扑减少了网侧移相变压器的副边绕组数量,简化了变压器的设计与制造,在同样电压等级下,该拓扑的级联单元数量为三电平H桥级联变频器的一半,进而提高了变频器的功率密度。首先,本文对基于五电平H-NPC结构的级联多电平变频器拓扑结构进行介绍,分析其应用优势与工作原理。对其单相五电平整流器的网侧电感与直流侧电容进行参数设计,并分析选取不同参数对系统响应的快速性与稳定性带来的影响。对变频器采用的载波层叠调制方法进行原理说明,并推导移相角度与输出电压谐波的关系。其次,研究变频器网侧与电机侧的控制方法。通过建立整流器的数学模型,完成整流器双闭环控制系统的设计。基于双闭环的控制系统结构,分析瞬态直接电流控制策略与基于d-q坐标系的有功无功电流控制的原理与特点。建立电机的数学模型,采取坐标变换的方法将其三相静止坐标系变为两相旋转坐标系,基于两相旋转坐标完成对异步电机控制方法的设计。在MATLAB/Simulink软件环境下验证瞬态直接电流控制策略与基于d-q坐标系的有功无功电流控制策略对单相五电平整流器控制的有效性。再次,分析四象限级联H-NPC变频器的能量传输。瞬时输入输出功率不相等,导致直流侧电压二倍频波动。针对此问题,分析二倍频波动对电解电容带来的危害,对其造成的网侧谐波进行理论推导,采用一种部分功率前馈的补偿方法,实现对直流侧电压波动的抑制。运用MATLAB/Simulink软件搭建基于四象限级联H-NPC变频器的传动系统仿真模型,验证基于部分功率前馈补偿的直流侧电压波动抑制方法的有效性。最后,搭建了基于DSP+FPGA为控制核心的单相的四象限级联H-NPC变换器实验平台。对本文所采用的变频器设计方法与直流侧二倍频波动抑制策略进行了实验验证,实验结果证实了变频器设计方法与直流侧电压波动抑制策略的正确性与有效性。
黄世伦[8]（2020）在《船舶发电机组负载变化与振动耦合机理研究》文中进行了进一步梳理船舶上所有的电力供应都由发电机提供,一旦发电机发生故障,船舶电力系统将崩溃,进而影响到船舶的运行。其中由于外部作用力频率接近发电机固有频率时会引起耦合结构振动,严重时会导致发电机轴系或者其他内部构件损坏。因此,本文以船用发电机为研究对象,针对发电机负载性质以及大小变化会导致电磁力发生变化,研究发电机在不同负载下由径向电磁力引起的电磁振动的耦合机理,为控制发电机发生耦合振动的解决方案奠定理论基础。主要内容如下:首先,基于电机内部磁场,分析发电机在不同负载性质下的电枢反应。将发电机视为一个多自由度系统,利用模态叠加原理,推导得到发电机径向电磁力与振动响应的关系。结合不同负载性质下发电机电枢反应特征,分析负载变化与振动响应之间的关系。其次,根据发电机基本尺寸以及材料属性,利用Ansoft软件搭建发电机仿真计算模型,用改变外部电路图的方式来模拟外部负载变化。仿真分析得到磁力线分布以及气隙磁密云图,根据气隙磁密计算发电机径向和切向电磁力。改变外部负载阻值,分别对纯阻性负载和感阻性负载下的发电机计算气隙磁场与电磁力,验证理论分析的正确性。再者,针对发电机实验平台进行模态测试,得到发电机前八阶模态频率。在不同负载情况下,对发电机振动响应进行测试,分析实验数据并验证理论分析的正确性。最后,根据感阻性负载下发电机振动实验的数据去进行负载与振动响应之的曲线、曲面拟合,利用Matlab拟合工具箱进行数据拟合得到拟合函数。对拟合函数分别通过数理统计和实验数据进行拟合优度检验,得到一个较好的拟合结果,可以对给定负载值计算出发电机振动响应幅值。
武宁[9]（2020）在《起重机用变极双速三相异步电动机的分析与设计》文中指出起重机作为一种对各种物料完成垂直升降和水平移动的机械设备,被广泛的应用于工业工厂和民用建筑工程中。变极多速三相异步电动机可以用来简化调速系统和实现合理的功率匹配,并且具有成本低、可靠性高、经久耐用等显着优点,是机械系统节约能源的理想动力,起重机通常采用变极多速三相异步电动机。噪声已经成为衡量电机产品质量水平的重要指标并被广泛的关注,而变极多速三相异步电动机经常存在某种极数运行时电磁噪声较高的问题。因此分析电机的电磁噪声问题以及采用合理的设计手段降低电机的电磁噪声是十分必要的。本文以福建宁德安波电器有限公司的一款起重机用9.5kW/1.5kW,2/12极变极双速三相异步电动机为主要研究对象进行优化设计以达到降噪与提升起动性能的目的。目前该电机在2极下存在起动困难和12极运行下存在较严重的电磁噪声的问题,后经过修改电磁方案,采用槽配合36/42使得12极下电磁噪声有所减小,但2极运行下存在由同步附加转矩引起的无法正常起动,只能在某一个低速下旋转的问题。由于本电机要求在两种极数下均能正常起动,因此需要重新对该电机进行分析与设计,通过重新设计转子槽型,选择合适的槽配合和斜槽,解决存在的起动困难问题以及适当降低电磁噪声。主要内容如下:（1）对起重机用2/12极变极双速三相异步电动机的特点进行分析,针对原设计方案和改进方案的电机所存在的问题,提出新的设计思路以及设计方案。利用ANSYS Maxwell软件Rmxprt模块进行磁路法计算分析,对比原样机方案和新方案的计算结果,对起动转矩等参数分析,初步确定电磁设计方案。最后通过ANSYS Maxwell2D软件进行建模仿真,对电机处于2极和12极状态下的下磁力线分布和磁密分布进行分析。（2）对9.5kW/1.5kW,2/12极变极双速三相异步电机槽配合的选择进行研究。首先,通过解析法计算径向力波表的方法完成槽配合的初步分析与选择,其中优先保证起动性能,并同时避免同步附加转矩对起动性能的影响。然后采用有限元法仿真计算变极双速三相异步电机电动机在不同槽配合下,2极和12极运行时在空载和额定负载下的气隙磁密分布、径向电磁力分布,并与力波表的分析结果进行对比,以互相印证解析法与有限元方法的准确性,归纳总结仿真结果,并从中选出起动性能好,对电磁噪声影响较小的槽配合方案。（3）对9.5kW/1.5kW,2/12极变极双速三相异步电机转子斜槽进行研究以抑制电磁噪声。提出变极多速三相异步电动机转子斜槽度的选择方法,通过基于多截面法的有限元法对转子斜槽进行仿真,将直槽和不同斜槽度下的气隙磁密、径向电磁力的结果对比,分析转子斜槽的影响并从中挑选对于电磁噪声抑制较强的斜槽方案。（4）根据新的电磁方案制作样机并进行测试,将Maxwell2D的仿真结果与样机试验结果对比,原样机与新样机噪声测试结果进行对比。本文通过对2/12极变极双速三相异步电动机设计以及在槽配合和斜槽变化时,电机的磁场、径向电磁力分析研究,为变极电机槽配合和斜槽的选取提供了理论支持,对于变极双速三相异步电动机的设计具有参考价值。
马天银[10]（2020）在《Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真》文中研究指明列车牵引交流传动控制系统作为电气传动控制的一个独立分支,在交通运输牵引传动领域有着举足轻重的地位。它是一个非线性、变量多和强耦合的系统,能量传递通过变流器完成交-直-交的转换,将转换后的交流电传输到异步电动机中完成传动。整个过程它以牵引电动机为控制对象,通过开环或者闭环控制系统对牵引电动机转速参数的实时控制,来达到对驱动对象控制与调节的目的。实际传动系统的构建相当细致与复杂,并且影响运行稳定的因素众多,其中系统运行过程中产生的谐波对系统的稳定性影响比较严重,这些谐波主要来源是IGBT开关元件工作时导致的尖峰电压所产生。为了使系统运行的稳定性有所提高,本文针对谐波这一问题,主要开展了Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真分析并做系统改进的工作,主要包括:研究了列车牵引交流系统运行的基本原理,了解其运行过程中会产生谐波的主要原因,然后在Matlab/simulink平台上搭建传动系统的仿真模型,完成仿真并分析结果;研究了滤波电路的相关原理,针对谐波问题对仿真电路进行改进,改进方案是在逆变器输出端的电路中加入设计的三相滤波器电路,并对改进后的模型进行仿真,再根据仿真实验结果与改进前的仿真结果进行对比分析。研究结果表明,在牵引传动系统中,变流器在完成交-直-交的能量转换时,由IGBT元件关断产生的谐波对系统运行的稳定性有明显影响,表现在异步电机的输出相电流与转矩的波形出现不稳定情况,说明系统的稳定性受谐波影响明显;系统中搭建的闭环反馈控制系统的仿真结果表明,可以通过将异步电机的转速作为反馈信号,进行一系列的转化输入到逆变器中完成反馈控制,反馈效果显着,达到实验预期。针对谐波问题的验证,在仿真系统中加入本文提出的改进方案,在变流器输出端加入设计好的三相滤波电路。对改进后的系统仿真进行调试运行,将改进前后的仿真结果对比发现,异步电机的输出转矩与电流的波形图变得相对稳定,说明与预设情况一致,系统运行的不稳定就是谐波问题导致,此方案提出合理,符合预设情况。因此提出的设计就有了理论支撑,并对实际有一定的理论指导意义,进而说明此方案对谐波问题可以得到很好的改善。
二、YXJ系列高效三相小功率异步电动机的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、YXJ系列高效三相小功率异步电动机的设计（论文提纲范文）
（1）矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 煤矿带式输送机的技术现状 |
| 1.2.1 带式输送机传动系统结构 |
| 1.2.2 带式输送机驱动电机 |
| 1.2.3 煤矿带式输送机的驱动方式 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 2 煤矿带式输送机驱动系统改造方案分析 |
| 2.1 山寨煤矿带式输送机驱动系统分析 |
| 2.1.1 工作原理及机械结构 |
| 2.1.2 CST系统性能分析 |
| 2.1.3 存在问题 |
| 2.2 改造方案对比分析 |
| 2.2.1 传动结构分析 |
| 2.2.2 驱动电动机分析 |
| 2.2.3 调速方式分析 |
| 2.2.4 冷却系统分析 |
| 2.3 改造系统构建目标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矿带式输送机驱动系统关键技术研究 |
| 3.1 永磁同步电动机DTC控制原理 |
| 3.1.1 PMSM数学模型 |
| 3.1.2 DTC控制原理 |
| 3.2 S形速度曲线建模及实现 |
| 3.2.1 皮带柔性调速需求 |
| 3.2.2 速度曲线规划 |
| 3.2.3 皮带调速特点及速度曲线参数定义 |
| 3.2.4 速度曲线模型 |
| 3.3 多机功率平衡实现 |
| 3.3.1 带式输送机功率不平衡发生原因 |
| 3.3.2 多电动机实现功率平衡方法 |
| 3.3.3 主从式转速环功率平衡系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 山寨煤矿带式输送机驱动改造设计 |
| 4.1 驱动系统主要设备计算与选型 |
| 4.1.1 现场工况条件 |
| 4.1.2 永磁同步电动机计算与选型 |
| 4.1.3 变频器计算与选型 |
| 4.1.4 循环水冷冷却装置选型 |
| 4.1.5 电控系统设计 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 运行情况与节能效果分析 |
| 5.1 系统运行情况 |
| 5.2 系统节能效果 |
| 5.2.1 节电数据统计与核算 |
| 5.2.2 年节电量与收益分析 |
| 5.2.3 其它经济收益 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）紧凑高效型三相异步电机多物理场分析及冷却风扇优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 电机电磁场 |
| 1.2.2 电机流体场与温度场 |
| 1.2.3 风扇优化 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 第2章 流体与传热学基本理论 |
| 2.1 电机内流体力学理论 |
| 2.2 流体动力学控制方程 |
| 2.3 电机内热传递 |
| 2.3.1 电机内热传递特性 |
| 2.3.2 热传递方程 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 紧凑型高压异步电机电磁场计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电机基本参数 |
| 3.3 样机的时步有限元分析 |
| 3.3.1 空载条件下的时步有限元分析 |
| 3.3.2 额定负载条件下的时步有限元分析 |
| 3.4 损耗计算 |
| 3.4.1 铁耗计算 |
| 3.4.2 铜耗计算 |
| 3.4.3 机械损耗 |
| 3.4.4 发热率 |
| 3.5 电机结构参数对性能的影响 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 紧凑型高压异步电机流体场及温度场计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电机冷却结构 |
| 4.3 电机本体及内外流体场模型 |
| 4.4 外流体场计算 |
| 4.4.1 网格剖分 |
| 4.4.2 基本假设 |
| 4.4.3 边界条件 |
| 4.4.4 有限元计算及结果分析 |
| 4.5 内流体场计算 |
| 4.5.1 网格剖分 |
| 4.5.2 有限元计算及结果分析 |
| 4.6 双风扇作用下电机温度场分析 |
| 4.6.1 转子温度分析 |
| 4.6.2 定子温度分析 |
| 4.7 无内风扇作用下电机温度场分析 |
| 4.7.1 转子温度分析 |
| 4.7.2 定子温度分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 紧凑型高压异步电机外风扇优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 风扇的基本结构和性能参数 |
| 5.2.1 基本结构 |
| 5.2.2 性能参数 |
| 5.3 原风扇流体场计算 |
| 5.4 风扇尺寸的参数化分析 |
| 5.4.1 叶片数对风扇性能的影响 |
| 5.4.2 叶片外径对风扇性能的影响 |
| 5.4.3 叶片后盘倾角对风扇性能的影响 |
| 5.4.4 叶片切割角对风扇性能的影响 |
| 5.4.5 风扇与风罩入口间距对风扇性能的影响 |
| 5.4.6 后倾式风扇性能分析 |
| 5.5 优化结果对比 |
| 5.5.1 正交试验 |
| 5.5.2 优化结果比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）GB18613-2020《电动机能效限定值及能效等级》解读（论文提纲范文）
| 1 国标GB18613历次版本发布概述 |
| 1.1 第一版 |
| 1.2 第二版 |
| 1.3 第三版 |
| 1.4 第四版 |
| 2 新国标GB18613-2020的差异分析 |
| 2.1 标准名称的变化 |
| 2.2 适用范围方面的变化 |
| 2.2.1 三相异步电动机 |
| 2.2.1 单相电动机等 |
| 2.3 能效等级指标方面 |
| 2.3.1 三相异步电动机 |
| 2.3.2 单相电动机等 |
| 3 新国标GB18613-2020实施后的影响 |
| 4 IE5效率等级三相异步电动机的研制 |
| 5 结语 |
（4）异步电动机的效率优化控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 异步电动机损耗分析 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.4 本文研究内容和结构安排 |
| 2 三相异步电动机的数学模型 |
| 2.1 考虑铁损三相异步电动机的动态数学模型 |
| 2.2 考虑铁损三相异步电动机的动态简化模型 |
| 2.3 考虑铁损三相异步电动机的稳态数学模型 |
| 2.4 动态简化模型的仿真研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 三相异步电动机的矢量控制与经典效率优化方法 |
| 3.1 三相异步电动机的矢量控制 |
| 3.1.1 坐标变换理论 |
| 3.1.2 考虑铁损的转子磁链计算 |
| 3.1.3 考虑铁损的三相异步电动机矢量控制仿真 |
| 3.2 基于损耗模型的电机效率优化 |
| 3.2.1 基于模型的损耗最小化算法 |
| 3.2.2 损耗模型法效率优化仿真 |
| 3.3 基于黄金分割法的电机效率优化 |
| 3.3.1 黄金分割法原理 |
| 3.3.2 黄金分割法效率优化仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 效率优化算法的改进 |
| 4.1 效率优化算法中改进的电流控制 |
| 4.1.1 基于自抗扰控制的电流控制 |
| 4.1.2 自抗扰控制效率优化仿真 |
| 4.2 电机效率优化算法中改进的转速和磁链控制 |
| 4.2.1 基于反步自适应改进的转速和磁链控制 |
| 4.2.2 磁链和转速外环设计 |
| 4.2.3 基于滑模控制的电流内环设计 |
| 4.2.4 反步自适应滑模控制效率优化仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 异步电机驱动系统与实验 |
| 5.1 异步电机驱动系统硬件 |
| 5.1.1 硬件结构 |
| 5.1.2 主电路 |
| 5.2 异步电机驱动系统软件 |
| 5.2.1 主程序 |
| 5.2.2 PWM中断 |
| 5.2.3 错误联防保护中断 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 SVPWM输出实验结果 |
| 5.3.2 电机驱动实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（5）改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的目的及其研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 变频电机的国内外发展及分析 |
| 1.2.2 优化智能算法在国内外发展及分析 |
| 1.2.3 电机优化结合优化算法的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 变频电动机的特点及理论分析 |
| 2.1 普通异步电机用作变频电动机时的问题 |
| 2.1.1 传统方法用于变频电动机设计的局限性 |
| 2.1.2 变频电动机设计的技术要求 |
| 2.1.3 变频电动机的设计特点 |
| 2.1.4 变频电动机设计应特殊考虑的问题 |
| 2.2 变频电动机的设计方法及特点 |
| 2.2.1 变频电动机的主要尺寸设计公式 |
| 2.2.2 变频电动机的优化设计计算公式 |
| 2.3 变频电动机的谐波问题分析 |
| 2.3.1 变频电动机中谐波的产生和由来 |
| 2.3.2 谐波对变频电动机的影响 |
| 2.4 变频电动机定转子槽型的设计 |
| 2.4.1 变频电动机定转子槽型设计与电机常数的关系 |
| 2.4.2 变频电动机转子槽型的设计 |
| 2.5 普通异步电机与变频电动机设计方法的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 改进的SA算法在变频电动机优化设计中的应用 |
| 3.1 变频电动机的优化数学建模 |
| 3.1.1 目标函数的选择 |
| 3.1.2 优化变量的选取 |
| 3.1.3 约束条件及罚函数 |
| 3.2 模拟退火算法简介 |
| 3.2.1 Metropolis法则 |
| 3.2.2 SA算法与电机优化的相似性 |
| 3.2.3 SA算法的基本思想及步骤 |
| 3.3 SA算法的改进及优化程序设计 |
| 3.3.1 SA算法的改进 |
| 3.3.2 SA算法优化程序 |
| 3.3.3 改进的SA算法和变频电动机的联合优化程序 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电机优化与仿真分析 |
| 4.1 优化过程中涉及的参数 |
| 4.1.1 优化设计过程中异步电机的基本参数 |
| 4.1.2 模拟退火算法的优化进程参数 |
| 4.2 变频电动机优化前后各参数及材料用量的对比 |
| 4.3 变频电动机二维模型的建立 |
| 4.3.1 二维电磁场理论和基本假设 |
| 4.3.2 二维有限元模型的建立 |
| 4.3.3 SVPWM算法的实现 |
| 4.3.4 Simplorer-Maxwell联合仿真模型 |
| 4.4 变频电动机优化的有限元仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1 |
（6）纺织用永磁电机设计及起动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纺织用自起动永磁电机的研究现状 |
| 1.2.2 自起动永磁电机起动特性的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 纺织用自起动永磁电机的电磁设计 |
| 2.1 自起动永磁电机的电磁设计特点 |
| 2.2 纺织用自起动永磁电机的性能要求 |
| 2.3 定子冲片和定子绕组的设计 |
| 2.3.1 定子冲片的设计 |
| 2.3.2 定子绕组的设计 |
| 2.4 气隙长度和转子槽的设计 |
| 2.4.1 气隙长度的设计 |
| 2.4.2 转子槽的设计 |
| 2.5 永磁体的设计 |
| 2.5.1 转子磁路结构与永磁体材料的选择 |
| 2.5.2 永磁体尺寸和隔磁桥的设计 |
| 2.6 电磁设计的结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 电机起动过程中电磁转矩的计算 |
| 3.1 起动过程分析 |
| 3.1.1 平均转矩 |
| 3.1.2 脉动转矩 |
| 3.2 起动过程中电磁转矩的解析计算 |
| 3.2.1 近似计算法 |
| 3.2.2 正负序电流法 |
| 3.2.3 解析计算结果 |
| 3.3 起动过程中电磁转矩的时步有限元仿真 |
| 3.3.1 堵转转矩的仿真与分析 |
| 3.3.2 各异步转速下稳定运行的仿真与分析 |
| 3.3.3 大转动惯量空载起动的仿真与分析 |
| 3.3.4 最小转矩的仿真与分析 |
| 3.3.5 不同方法计算结果的对比与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电机牵入同步判据的计算 |
| 4.1 牵入同步过程分析 |
| 4.2 牵入同步判据的解析计算 |
| 4.3 牵入同步判据的时步有限元仿真 |
| 4.3.1 起动初始状态对牵入同步过程的影响 |
| 4.3.2 突变负载的时刻对牵入同步过程的影响 |
| 4.3.3 确定牵入同步判据的仿真方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（7）四象限级联型多电平变频技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 四象限级联H-NPC变频器工作原理与数学模型 |
| 2.1 四象限级联H-NPC变频器拓扑结构与工作原理 |
| 2.2 四象限级联H-NPC变频器参数设计 |
| 2.3 级联H-NPC变频器调制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 四象限级联H-NPC变频器控制技术 |
| 3.1 四象限H-NPC整流器控制策略 |
| 3.2 异步电机控制策略 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 四象限变频器能量传输分析及直流侧电压纹波抑制策略 |
| 4.1 四象限变频器能量传输与网侧电流谐波分析 |
| 4.2 四象限变频器直流侧电压二倍频波动抑制方法 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验研究及分析 |
| 5.1 设计指标及总体架构 |
| 5.2 硬件系统设计 |
| 5.3 软件系统设计 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）船舶发电机组负载变化与振动耦合机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶发电机振动研究现状 |
| 1.2.2 负载变化对电机振动影响研究现状 |
| 1.2.3 实验数据拟合在电机实验中应用的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 船舶发电机负载变化与振动响应模型研究 |
| 2.1 发电机磁场及电磁力模型 |
| 2.1.1 发电机磁场 |
| 2.1.2 同步发电机的气隙磁场 |
| 2.1.3 定子铁芯表面径向电磁力 |
| 2.2 负载变化与振动响应模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 船舶发电机电磁力有限元分析 |
| 3.1 同步发电机常用设计方法 |
| 3.1.1 电机电磁场分析的基本方法 |
| 3.1.2 ANSOFT软件介绍 |
| 3.1.3 几种常用场的介绍 |
| 3.2 同步发电机建模 |
| 3.3 气隙磁场的仿真分析 |
| 3.4 电磁力的求解仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 发电机负载变化与振动响应实验分析 |
| 4.1 发电机组模态测试及固有特性分析 |
| 4.1.1 模态分析的基本理论 |
| 4.1.2 试验平台 |
| 4.1.3 试验布点 |
| 4.1.4 实验方法 |
| 4.1.5 模态测试结果与分析 |
| 4.2 振动测试实验总体方案 |
| 4.2.1 测点布置 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.3 发电机振动实验与数据分析 |
| 4.3.1 空载条件下发电机振动实验分析 |
| 4.3.2 阻感性负载下发电机振动实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 发电机负载变化与振动响应的数值拟合 |
| 5.1 数据拟合原理 |
| 5.1.1 曲线拟合原理 |
| 5.1.2 曲面拟合原理 |
| 5.2 利用曲线拟合工具箱进行曲面拟合 |
| 5.2.1 界面交互方式 |
| 5.2.2 程序调用方式 |
| 5.3 负载变化与振动响应数据拟合 |
| 5.3.1 阻性负载变化与振动响应曲线拟合 |
| 5.3.2 感阻性负载变化与振动响应曲面拟合 |
| 5.4 拟合优度检验 |
| 5.4.1 拟合优度数值检验 |
| 5.4.2 拟合曲线、曲面实验数据验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的学术论文 |
（9）起重机用变极双速三相异步电动机的分析与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变极多速电机绕组结构设计的研究现状 |
| 1.2.2 槽配合的研究现状 |
| 1.2.3 转子斜槽的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 起重机用变极双速三相异步电动机原理与设计 |
| 2.1 变极三相异步电动机工作原理 |
| 2.2 变极电机绕组理论及设计方法 |
| 2.3 起重机用2/12极变极双速三相异步电动机特点与设计思路 |
| 2.4 起重机用2/12极变极双速三相异步电动机电磁设计 |
| 2.5 起重机用2/12极变极双速三相异步电动机建模 |
| 2.5.1 Rmxprt仿真计算模块简介 |
| 2.5.2 磁路法仿真计算结果 |
| 2.5.3 Maxwell2D仿真计算模块简介 |
| 2.5.4 电机二维有限元模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 变极双速三相异步电动机槽配合的选择 |
| 3.1 变极三相异步电动机的径向电磁力波解析分析 |
| 3.1.1 气隙磁导和定子转子绕组磁势 |
| 3.1.2 气隙磁场产生的径向电磁力波 |
| 3.2 变极双速三相异步电动机槽配合的选择 |
| 3.3 变极双速三相异步电动机槽配合的径向力波表分析 |
| 3.4 变极双速三相异步电动机槽配合对气隙磁场的影响 |
| 3.4.1 槽配合对2极电机气隙磁场的影响 |
| 3.4.2 槽配合对12极电机气隙磁场的影响 |
| 3.5 变极双速三相异步电电动机槽配合对电磁力的影响 |
| 3.5.1 槽配合对2极电机电磁力的影响 |
| 3.5.2 槽配合对12极电机电磁力的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 变极双速三相异步电动机转子斜槽分析 |
| 4.1 基于多截面法的斜槽模型 |
| 4.2 变极双速三相异步电动机斜槽距离的选择 |
| 4.2.1 斜槽的使用原则 |
| 4.2.2 转子斜槽距离的计算 |
| 4.3 变极双速三相异步电动机的斜槽仿真计算 |
| 4.3.1 2极运行时直槽与斜槽仿真计算对比 |
| 4.3.2 12极运行时直槽与斜槽仿真计算对比 |
| 4.3.3 不同斜槽度的仿真计算对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 变极双速三相异步电动机样机试制与分析 |
| 5.1 样机试制 |
| 5.2 仿真与样机测试结果对比 |
| 5.3 原样机与新样机测试结果对比 |
| 5.4 噪声试验结果对比 |
| 5.5 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的成果 |
| 致谢 |
（10）Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 电力机车及交流传动系统的发展及现状 |
| 1.2.1 电力机车及交流传动系统的发展 |
| 1.2.2 电力机车及交流传动系统的国内外现状 |
| 1.2.3 电力机车及交流传动系统的发展趋势 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 2 变频调速系统的理论分析 |
| 2.1 异步牵引电机的调速方式分析 |
| 2.1.1 异步牵引电机基本原理 |
| 2.1.2 恒磁通调速原理分析 |
| 2.1.3 恒功率调速原理分析 |
| 2.2 三相异步电动机的矢量控制原理 |
| 2.3 牵引变流器工作原理 |
| 2.3.1 四象限脉冲整流器原理分析 |
| 2.3.2 PWM控制技术的原理分析 |
| 2.3.3 中间直流储能环节的原理与计算 |
| 2.3.4 逆变器原理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 仿真系统的搭建与结果分析 |
| 3.1 软件介绍 |
| 3.2 驱动信号模块的组成与仿真搭建 |
| 3.2.1 闭环系统的基本组成与建立 |
| 3.2.2 PWM信号的生成 |
| 3.2.3 PWM信号的仿真运行结果 |
| 3.2.4 PWM信号结果分析 |
| 3.3 仿真系统的搭建与结果分析 |
| 3.3.1 仿真系统的搭建 |
| 3.3.2 仿真的运行结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 滤波电路的设计与计算 |
| 4.1 滤波电路的原理分析 |
| 4.2 滤波电路的设计与计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿真模型的改进与仿真结果分析 |
| 5.1 改进模型的仿真结果 |
| 5.2 仿真运行结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、YXJ系列高效三相小功率异步电动机的设计（论文参考文献）
- [1]矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用[D]. 魏晓. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]紧凑高效型三相异步电机多物理场分析及冷却风扇优化[D]. 贾振宇. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]GB18613-2020《电动机能效限定值及能效等级》解读[J]. 黄坚. 电工钢, 2021(01)
- [4]异步电动机的效率优化控制[D]. 杨骏博. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究[D]. 汪文豪. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [6]纺织用永磁电机设计及起动特性研究[D]. 张其江. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [7]四象限级联型多电平变频技术研究[D]. 马标. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]船舶发电机组负载变化与振动耦合机理研究[D]. 黄世伦. 集美大学, 2020(08)
- [9]起重机用变极双速三相异步电动机的分析与设计[D]. 武宁. 广东工业大学, 2020(02)
- [10]Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真[D]. 马天银. 兰州交通大学, 2020(01)