永磁无刷直流电机的电磁耦合器优化控制研究

永磁无刷直流电机的电磁耦合器是实现感应电能传输的重要器件,通过对电磁耦合器的优化控制设计,提高电磁耦合器的稳定性和输出增益。提出一种基于优化粒子群算法的电磁耦合器优化控制方法,首先进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的等效电路设计,构建电磁耦合器控制的约束参量模型,以输出电压增益、功率损耗与效率为约束参量构建控制目标函数,实现控制算法的改进,进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的优化设计。仿真实验结果表明,能有效提高永磁无刷直流电机的电磁耦合的输出稳定性,电机输出的电流增益、电压增益与输出效率高于传统方法,展示了较好的应用价值。     

永磁式无刷直流电动机稳态特性分析及其优化

由 PWM 电压型逆变器供电的无刷直流电动机的组成;永磁式同步电动机的基本方程;PWM 电压型逆变器输出电压公式;无刷直流电动机的电流和转矩;电动机的机械特性和效率特性;用单片机实现的无刷直流电动机特性的优化控制。     

永磁无刷直流电动机结构对转矩脉动的影响

转矩脉动是影响永磁无刷直流电动机输出力矩稳定性和精度的主要因素之一。针对永磁无刷直流电动机结构,推导了其气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了反电势波形对转矩脉动的影响,采用Ansys对电机永磁体的不同充磁方式和不同极弧系数条件下的气隙磁密和转矩脉动进行了仿真,得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,对于无刷直流电动机的电磁设计具有较好的指导意义。     

非理想反电动势的无刷直流电机的转矩脉动抑制策略研究

本文根据永磁无刷直流电动机的实际反电动势波形,基于坐标变换,提出一种基于dq0坐标系下的任意反电动势波形无刷直流电动机的id=0的矢量控制方法,根据所求q轴电流进行跟踪控制来消除转矩脉动。仿真结果表明这种方法对抑制永磁无刷直流电动电磁转矩脉动十分有效。     

基于双向Buck-Boost的无刷直流电动机转矩脉动抑制

为提高无刷直流电动机的控制性能,减小电机换相区间转矩脉动,提出基于双向Buck-Boost供电的无刷直流电动机换相转矩脉动的抑制方法。分析了双向Buck-Boost控制模式和该电路的输出电压控制算法,仿真结果验证了电压控制算法及抑制电磁转矩脉冲的有效性。     

定子槽口系数对永磁无刷直流电动机转矩波动的影响

转矩波动是永磁无刷直流电动机产生振动和噪声的主要原因。引起永磁无刷直流电动机转矩波动的原因主要有齿槽效应转矩、电动势波形的缺陷及换相转矩波动等。主要分析了槽口系数对转矩波动的影响,以永磁无刷直流电动机为例,利用有限元分析了整数槽和分数槽电机定子槽口系数变化对齿槽转矩的影响及槽口系数变化对气隙磁密及谐波的影响;最后计算改变槽口系数对电机主要性能的影响。     

采用BUCK电路的低电感无刷直流电动机转矩脉动与损耗分析

通过分析低电枢电感无刷直流电动机的特点,在无刷直流电动机驱动器逆变电路前级采用BUCK变换电路实现电压的调整,在逆变电路中采用Hall信号换相而不叠加PWM斩波信号。通过建立无刷直流电动机及其驱动电路的模型,并对其进行仿真分析,结果表明采用BUCK变换电路后能够减小电机的相电流和母线电流的脉动,减小电磁转矩脉动,消除直流端反向电流,电机铁损耗和铜损耗也大大降低。     

逆变器-永磁无刷电动机系统数学模型与仿真

永磁无刷电动机以其功率密度高、调速范围宽以及运行效率高而广泛应用于电动车辆的驱动系统,而采用120°方波电流控制的永磁无刷电动机虽然控制方式简单,但仿真分析模型复杂.寻求一种简洁实用的仿真模型对于分析永磁无刷电动机的转矩脉动、提升控制性能十分关键.本文引入电压开关函数建立了永磁无刷电动机仿真与分析模型,该模型综合考虑逆变器开关过程、电感续流过程、电动机换流过程中的动态电流变化过程.仿真和实验结果比较验证,该仿真模型能够近似描述永磁无刷电动机实际工作过程,可应用于分析永磁无刷电动机转矩脉动以及弱磁控制性能等,提高实际调试效率.     

开关频率对无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

利用星形3相6状态无刷直流电机的数学模型和动态方程,讨论了PWM电压源逆变器驱动的永磁无刷直流电动机在导通运行区域和换向过程的转矩特性.通过数学解析得出,无刷直流电动机无论运行在导通区还是换向区,电磁转矩脉动都由直流供电电压、逆变器的开关频率及占空比、电机电气参数和转速高低共同决定,电磁转矩脉动与逆变器开关频率成反比关系.通过仿真和实验验证了PWM开关频率对转矩脉动的影响,为减小转矩脉动和驱动系统的设计提供了理论依据.     

永磁无刷电动机转矩特性

转矩脉动控制是衡量永磁无刷电动机性能好坏的一项重要指标,抑制转矩脉动成为提高永磁无刷电动机伺服系统性能的关键,研究永磁无刷电动机转矩特性抑制或消除转矩脉动具有十分重要的意义。     

一种抑制非理想反电势的BLDC电机转矩脉动的方法

转矩特性是电机性能的重要指标,而抑制转矩脉动是无刷直流机(BLDC motors)控制领域中的关键技术之一.本文针对非理想反电势的无刷直流机,对转矩脉动谐波构成进行了推导,分析了转矩脉动和反电动势谐波、电流谐波的关系,提出了一种基于离线反电势测量的优化电流算法,结合空间电压PWM,实现了抑制转矩脉动的电流闭环控制.仿真和实验证明,该方法可以显著抑制转矩六次谐波,是一种有效的改善无刷直流机转矩性能的方案.     

EPS永磁无刷直流电动机齿槽脉动转矩抑制方法

分析了一种有效降低永磁无刷直流电动机脉动转矩的全新转子结构,并试制了一台12V电动助力转向(EPS)永磁无刷直流电动机,通过对比实验验证了这种方法可以有效降低由齿槽效应引起的无刷直流电动机转矩脉动.     

六相无刷直流电动机换相转矩脉动的分析及仿真

针对三相永磁无刷直流电动机在换相期间有较大转矩脉动的问题,采用由两套独立的互差30°电角度的三相绕组星型联结构成的六相(双三相）永磁无刷直流电动机可大大减小换相转矩脉动.建立了六相永磁无刷直流电动机的数学模型,根据无刷直流电动机换相过程理论,分析比较了六相和三相无刷电动机的换相转矩脉动,推导出六相无刷电动机换相转矩脉动是三相无刷电动机的一半,并通过仿真实验进行了验证.     

凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制研究

提出并分析研究了一种凸极式永磁无刷直流电机定子磁链幅值不控型直接转矩控制策略。结合凸极式永磁无刷直流电机及其两相导通工作特点,全面建立起两相导通时电压矢量对电磁转矩控制理论。采用转矩单环控制,根据转矩滞环比较输出和定子磁链位置给出所施加的电压矢量,实现转矩的快速控制。推导出两相静止坐标系下电磁转矩计算模型,并针对实际无刷电机转子反电势既非理想梯形波,又非正弦波的情况,提出采用查表方式获得转矩观测所必需的转子反电势和转子磁链方法。实验结果表明,所提控制方案具有快速的动态响应和良好的稳态性能。     

多相永磁无刷直流电动机的优势分析

理想的三相永磁无刷直流电动机是功率密度最高的一种电动机。实际上,由于三相永磁无刷直流电动机的相反电动势梯形波平顶宽度达不到120°E(°E表示电角度,下同),产生了原理性转矩波动,高功率密度的优势也受到影响。因此,多相永磁无刷直流电动机受到了重视。多相永磁无刷直流电动机的相反电势梯形波平顶宽度大于120°E,通过控制手段可以实现其高功率密度的优势;多相永磁无刷直流电动机是多台三相电动机的集成,它提高了系统的可靠性,改善了电动机性能,削弱了换相转矩波动;多相永磁无刷直流电动机提供了实现多个三相系统间是相互对称的,也可以是不对称的条件;还提供了多个三相系统的相电流不叠加的条件来减小蓄电池大电流放电。     

无刷直流电动机结构参数优化设计综述

无刷直流电动机设计对电动机系统高性能运行、提升电动机效率、降低损耗具有重要的意义。本文着重从转子表面磁极结构、气隙长度、极弧系数选择等方面,对无刷直流电动机的齿槽转矩、效率及运行性能优化设计等进行综述,并对高效无刷直流电动机设计亟需解决的关键技术予以总结,以期为今后高效无刷直流电动机的优化设计提供参考。     

采用霍尔传感器的无刷直流电动机DTC系统研究

为在采用霍尔位置传感器的无刷直流电动机中实现直接转矩控制(DTC)技术,研究了根据霍尔位置信号进行转矩观测的方法,分析了电压矢量特点,建立了电压矢量选择表。利用软件建立了无刷直流电动机DTC系统的仿真模型,搭建了实验平台,分别用仿真和实验测试了采用霍尔位置传感器的无刷直流电动机DTC系统的性能。测试结果表明,该方法简单可行,实现了无刷直流电动机DTC系统优良的动、静态性能。     

电动车用永磁无刷电动机比较综述

永磁无刷电动机具有高功率密度、高效率、易散热、高可靠性、较好的动态性能等特点,成为当前驱动用电机的研究热点.文章根据电动汽车的驱动要求,从电机的实时控制模型及转矩脉动抑制两方面对永磁同步电动机及永磁无刷直流电动机加以比较分析,并阐述了当前永磁无刷电动机研究的热点问题.     

永磁无刷直流电动机的转矩脉动及其削弱方法

对永磁无刷直流电动机转矩脉动进进行分类,分析了造成转矩脉动的原因,介绍了削弱永磁无刷直流电动机转矩脉动常用的一些方法。     

永磁感应子式无刷直流电动机的转矩特性研究

针对永磁感应子式无刷直流电动机的定转子齿结构和绕组的排列对转矩特性的影响,从特定电机结构的磁导计算出发,推导出永磁感应子式无刷直流电动机的参数表达式,分析了电机的参数特征对转矩工作特性的影响。实验及分析表明,采用等效磁路和实际测量相结合的方法．可以预测永磁感应子式无刷直流电动机的电磁转矩和齿槽定位力矩特性,为电机的转矩控制提供理论依据。