永磁直线同步电机建模、特性分析及推力控制

1 绪论

1.1 直线电机理论与应用历史

1.2 PMLSM的分类

1.3 PMLSM应用现状

1.4 PMLSM磁场的研究方法

1.5 电压源逆变器-电机特性研究现状

1.6 直线电机控制研究现状

2 永磁直线同步电动机的磁场分析

2.1 引言

2.2 气隙磁导法分析PMLSM的开路磁场

2.3 解析数值混合法分析DPPMLSM磁场

2.4 样机磁场计算

2.5 本章小结

3 永磁直线同步电动机的磁阻力分析

3.1 引言

3.2 SPPMLSM磁阻力分析

3.3 PMLSM出入端磁阻力齿槽分量分析

3.4 DPPMLSM磁阻力的端部分量分析

3.5 本章小结

4 SPWM-VI-SPPMLSM的非线性建模

4.1 引言

4.2 逆变器的数学模型

4.3 SPWM-VI-SPPMLSM的场路耦合方程

4.4 PMLSM空载电势计算

4.5 基于非线性磁链的SPWM-VI-PMLSM状态相量次初级完全耦合模型

4.6 基于非线性磁链的SPWM-VI-SPPMLSM状态相量次初级非完全耦合模型

4.7 本章小结

5 SPWM-VI-SPPMLSM特性研究

5.1 引言

5.2 PMLSM稳态特性分析

5.3 PMLSM动态特性分析

5.4 本章小结

6 SPWM-VI-DPPMLSM模型及特性研究

6.1 引言

6.2 DPPMLSM非线性状态模型建立

6.3 DPPMLSM的稳态特性仿真

6.4 DPPMLSM的稳态特性试验结果

6.5 DPPMLSM提升系统失电保护分析

6.6 结果分析

6.7 外串电阻对DPPMLSM发电制动性能的影响仿真

6.8 本章小结

7 PMLSM驱动系统的直接推力控制建模

7.1 引言

7.2 电机转矩统一公式

7.3 PMSLM的坐标系及其坐标变换

7.4 PMSLM在各坐标系下的数学模型

7.5 PMLSM DFC的基本思想

7.6 PMLSM DFC的实现方法

7.7 PMLSM DFC仿真系统

7.8 仿真结果

7.9 实验结果

7.10 本章小结

8 SPWM直接推力控制策略

8.1 引言

8.2 基于SVPWM的直接推力控制策略

8.3 磁链动态补偿器设计

8.4 基于磁链动态补偿的SVPWM-DFC系统总体仿真模型

8.5 仿真结果

8.6 实验结果

8.7 影响PMLSM DFC推力波动的其他因素

8.8 本章小结

9 PMLSM试验系统

9.1 引言

9.2 SPPMLSM驱动的水平运输系统装置

9.3 DPPMLSM驱动的垂直运输系统装置

9.4 PMLSM空载电势测量

9.5 直接推力实验

参考文献

《永磁直线同步电机建模特性分析及推力控制》总结了国内外永磁直线同步电机的分类、应用情况、理论研究方法及控制方法，阐述了磁场建模、磁阻力分析及优化、运行特性、制动特性及直接推力控制等内容，提出了解析一有限元混合法求解SPPMLSM磁场，采用有限元法结合间接法分析SPPMLSM磁阻力的端部分量特性，得到磁阻力受电机结构参数的影响和变化规律；分析了SPWM逆变器供电下SPPMLSM的稳态和动态特性，以及稳态速度特性振荡的原因；建立了以非线性磁链为状态变量的DPPMLSM状态方程，对各种制动运行工况进行模拟，找出了外接电阻与DPPMLDM失电保护制动性能的关系；推导了PMLSM直接推力控制系统的数学模型，建立了基于空间矢量调制技术的PMLSM直接推力控制仿真系统，提出一种新的磁链动态补偿器，降低推力波动；最后，搭建了实验及测试系统，对PMLSM电磁特性及控制策略进行实验验证。
　　《永磁直线同步电机建模特性分析及推力控制》适于电气工程领域的教师、研究生、本科高年级学生和研究人员及工程技术人员参考。