基於雙定子多相複合永磁電機的高速電梯牽引驅動系統

《基於雙定子多相複合永磁電機的高速電梯牽引驅動系統》是依託東南大學，由王政擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於雙定子多相複合永磁電機的高速電梯牽引驅動系統
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王政
• 依託單位：東南大學

中文摘要

高速電梯運行速度的不斷提高及其牽引驅動容量的不斷增大，給驅動系統安全運行、緊湊設計、高效節能等方面帶來了很大的技術挑戰。本項目以提高驅動系統的可靠性、功率密度、運行效率、轉矩平穩度為目標，提出並研究一種基於雙定子多相複合永磁電機的高速電梯牽引驅動系統。重點研究該驅動系統的電機結構設計理論和分析方法、電機故障診斷和容錯控制方法、雙定子協同調磁策略、新型四象限三電平變換器的設計與控制等基礎科學問題。在全面掌握該電機驅動系統的基本工作原理、設計與分析方法、控制策略、實驗及套用方法等關鍵技術的基礎上，取得理論與技術創新，形成較為系統完整的理論與技術體系，為更深入的後續研究和實際套用奠定基礎。本項目既面向國家節能環保的重大需求又具有豐富而深刻的科學問題，將為高速電梯牽引驅動的發展探索一條新的技術路線，不僅具有重要的理論與學術價值，而且對於推動我國電梯產業技術的發展有實際意義。

結題摘要

本項目研究了一種T型三電平逆變器饋電雙定子繞組多相複合永磁電機牽引驅動系統，以滿足高速電梯等套用大容量、高可靠、 高效節能的運行要求。該類電機驅動系統採用定子採用雙繞組結構，轉子採用釹鐵硼和鋁鎳鈷永磁體複合勵磁。重點研究該類多相多電平永磁電機驅動系統的設計方法、協同調製策略與控制、電機故障診斷與容錯運行、磁場調節與損耗最佳化控制的問題。完成的研究內容包括：雙三相定子繞組複合永磁電機的電磁設計與分析；雙定子結構複合永磁電機的電磁設計與分析；雙三相定子繞組永磁電機驅動的建模分析；雙三相定子繞組複合永磁電機驅動調製策略；雙三相定子繞組複合永磁電機驅動的混合轉矩控制技術；雙三相定子繞組複合永磁電機驅動的直流母線電流紋波抑制；雙三相定子繞組永磁電機驅動磁場調節與損耗最佳化控制；雙三相定子繞組永磁電機驅動故障診斷與容錯運行；雙通道T 型三電平變換器電機側調製與控制；雙通道三電平逆變器電網側並聯調製策略；雙通道三電平逆變器故障診斷與容錯運行。該項目研發了1套兩電平逆變器供電雙定子繞組複合永磁同步電機驅動實驗裝置、1套T型三電平逆變器供電雙定子繞組複合永磁同步電機驅動實驗裝置、1套二極體箝位三電平逆變器供電雙定子繞組複合永磁同步電機驅動實驗裝置。結合Matlab/Simulink和有限元仿真軟體對提出的雙定子繞組複合永磁電機驅動系統進行了仿真和實驗驗證，證明了該類電機適合低電壓、大功率電機驅動套用場合，具有轉矩脈動小、調磁能力強、容錯能力強等優點。 本項目共發表SCI論文11篇，EI期刊論文1篇，授權發明專利4項。培養博士研究生4人(1人已畢業)、碩士研究生6人（3人已畢業），其中2人獲江蘇省優秀碩士學位論文獎。項目組成員赴英國利物浦大學、波蘭弗朗茨瓦夫大學學術交流，參加了ECCE、IECON、ICEMS等國際學術會議。