研究目的
设计一种改进的感应电动机，用于光伏阵列供电的水泵系统，重点提高效率和启动转矩，同时取消机械传感器以降低成本和复杂性。
研究成果
所设计的感应电机展现出更高的效率（最高达87%）和启动性能，成功实现了无传感器运行及有效的最大功率点跟踪（MPPT）。该系统具有成本效益，适用于光伏供水泵送，在各种条件下均表现良好。未来工作可包括现场部署和进一步优化。
研究不足
该系统已在实验室环境中得到验证，但实际应用可能需要进行现场测试。设计针对特定电机额定值，可能不适用于所有规格。尽管声称具有鲁棒性，但无传感器速度估算可能对参数变化较为敏感。
1：实验设计与方法选择：
该系统采用无传感器磁场定向控制，结合人工神经网络进行电流控制，并使用基于扰动观察法的最大功率点跟踪算法。通过有限元法和麦克斯韦应力张量进行磁分析。
2：样本选择与数据来源：
设计并测试了一台2.2 kW、230V、4极感应电机，由2.4 kW太阳能光伏阵列供电。实验室原型机用于验证。
3：2 kW、230V、4极感应电机，由4 kW太阳能光伏阵列供电。实验室原型机用于验证。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包括光伏模拟器（AMETEK ETS600x17DPVF Terra SAS）、霍尔效应传感器（LV-25P测电压，LA-55P测电流）、电压源逆变器（SEMIKRON MD B6CI 600/415–35F）、dSPACE 1104控制器、数字示波器（安捷伦品牌）以及用于负载模拟的直流发电机。
4：实验流程与操作步骤：
在空载、堵转及不同光照条件下测试电机。通过定子电压和电流进行转速估算，由人工神经网络控制逆变器。测量效率与性能参数。
5：数据分析方法：
使用Ansys RMxprt软件分析效率曲线，计算电流控制性能的谐波畸变率。
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获取完整内容-
PV Simulator
ETS600x17DPVF Terra SAS
AMETEK
Simulates the behavior of a solar PV array for testing the system under controlled conditions.
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Hall-Effect Voltage Sensor
LV-25P
Senses the DC link voltage in the system.
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Hall-Effect Current Sensor
LA-55P
Senses the DC link current in the system.
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Voltage Source Inverter
MD B6CI 600/415–35F
SEMIKRON
Converts DC power from the PV array to AC power to drive the induction motor, regulated for MPPT and DC link voltage control.
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Digital Signal Controller
1104
dSPACE
Provides real-time control for speed regulation and other functions in the system.
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Digital Oscilloscope
Agilent
Records and displays waveforms for analysis of system performance.
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Software
Ansys RMxprt
Ansys
Used for designing and analyzing the induction motor, including efficiency testing and magnetic analysis.
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