开关磁阻电动机与功率变换器

分析开关磁阻电动机的功率变换器电路，介绍开关磁阻电动机基本运行方式中，功率变换器的驱动控制过程。     

开关磁阻电动机功率变换器的拓扑结构及其电气参数计算研究

本文基于开关磁阻电动机运行原理和对功率变换器的一般要求,分析了开关磁阻电动机的功率变换器的拓扑结构,并对其性能、适用场合、优缺点等进行了研究,给出了功率变换器的容量、电压和电流定额的计算方法。     

开关磁阻电动机功率变换器性能及可靠性比较

介绍了几种开关磁阻电动机功率变换器及其拓扑改进结构,给出了主电路的选用原则和依据。在三相12/8结构开关磁阻电动机基础上仿真对比分析了某些变换器对开关磁阻电动机相电流、转矩脉动、效率等性能的影响。最后建立了功率变换器的可靠性模型以及可靠性仿真对比分析。     

开关磁阻电机驱动电源设计

介绍了开关磁阻电动机的工作原理,提供了一套开关磁阻电动机的驱动电源电路。该电路功率变换器采用不对称半桥方式,以51单片机作为控制器的核心,采集位置传感器的反馈信号,控制每相绕组的励磁顺序,实现对开关磁阻电动机的调速控制。     

一种四相开关磁阻电动机新型功率变换器的分析与设计

通过对两种常用的四相开关磁阻电动机(SR)功率变换器主电路的分析,并结合研制实践,给出了5.5kW四相SR新型功率变换器的设计实例和实验结果。     

功率MOSFET变换器在开关磁阻电动机驱动系统中的应用

本文介绍了一种新型调速系统－开关磁阻电动机驱动系统，分析了驱动系统的特点及其对功率变换器的要求，并论述了在中小功率场合应用功率ＭＯＳＦＥＴ作为功率变换器的意义，同时对该系统的功率变换器器件设计、功率ＭＯＳＦＥＴ的栅极驱动与保护作了研究。     

基于P87LPC768的开关磁阻电机调速系统

介绍了开关磁阻电动机调速系统的工作原理，提供一套小功率开关磁阻电机调速系统。该系统使用三相开关磁阻电动机，功率变换器采用不对称半桥方式，以P87LPC768单片机作为控制器的核心，采集位置传感器的反馈信号，控制每相绕组的励磁顺序，实现对开关磁阻电动机的调速控制。     

开关磁阻电动机新型功率变换器及仿真分析

提出了一种通过ＤＣ／ＤＣ变换器以在磁阻电动机绕组放电电流进行回馈的新型功率变换器,详细分析了其对系统性能的影响,并与传统的功率变换器作了比较,仿真计算了每种功率变换器下的系统输出电流及转矩波形,证实了该功率变换器对提高系统输出功率、减小转矩波动的有效性。     

SKHI24模块在SRD系统中的应用

开关磁阻电动机调速系统(SRD)主要由SRM(开关磁阻电动机)、功率变换器、控制器(TMS320LF2407作为芯片)、位置检测器构成。本文所研究的对象是功率变换器电路的驱动设计，变换器的主电路采用不对称半桥式，如图1所示。     

开关磁阻电动机新型功率变换装置

文章首先通过对两种常用的四相开关磁阻电动机(SR)功率变换器主电路进行分析,给出了新型功率变换器主电路。结合5.5kW四相SR电机调速系统的研制实践,通过增加DC/DC变换器提高放电电压加速绕组放电、改善电流波形、提高输出功率。最后给出实验结果。     

绕组反电势大小对双凸极永磁电动机运行的影响

绕组反电势是双凸极永磁电动机的重要参量之一。在电动机设计中，根据应用场合的指标要求对绕组反电势进行优化设计有助于电动机运行性能的提高。文中针对转子斜槽式12/8极双凸极永磁电动机，简析了应用单斩电流滞环控制的电机功率变换器的工作原理，阐述了反电势大小的变化对系统损耗、功率桥损耗分布及对电动机出力的影响，得出反电势大小的优化选择原则，并根据某航空用9 kW电动机驱动系统的技术指标要求，给出电动机绕组的优化设计方案。绕组反电势优化前后的测试结果表明，反电势优化选取后，系统效率显著提高，运行性能明显改善，证明了文中分析及设计的正确性。     

单斩电流滞环控制的双凸极永磁电机三相桥式功率变换器中的电流尾巴

双凸极永磁电机的功率控制器通常采用电流滞环斩波控制.文中基于12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,研究了单斩电流滞环控制的三相桥式功率控制电路;提出采用这种控制方案的三相桥式变换器,每相绕组在关断时段内,会出现两段电流尾巴,削弱电机出力,增加系统损耗.文中首先介绍了单斩电流滞环控制方案,给出基于这种控制方案的三相桥式功率变换器稳态工作原理分析,阐述了电流尾巴的产生机理,给出电流尾巴出现时刻及电流尾巴大小的解析式,指出其危害性,并讨论了三相绕组反电势对称性及霍尔位置调整的准确度对电流尾巴的影响,实验结果证明了文中研究及结论的正确性.     

双凸极电机非导通相电流尾巴的研究

文中基于采用单斩桥臂上管PWM调制方式的12/8极转子斜槽式双凸极电机,对每个导通区间内非导通相的电流尾巴进行了深入研究。给出非导通相工作特性的分析,阐述了非导通相电机尾巴的产生机理,给出电流尾巴出现时刻、消失时刻及电流尾巴大小的解析式,分析其对电机运行的影响,并讨论了输入电压变化、三相绕组反电势变化、负载变化及霍尔位置调整准确度等多种因素对电流尾巴的影响,从而揭示了电流尾巴的产生与单斩电流滞环控制机理及三相绕组瞬时变化之间的内在关系,及影响电流尾巴大小的诸多因素,并通过实验验证了文中分析及结论的正确性。     

无位置传感器无刷直流电动机控制新方法

针对安装位置传感器无刷直流电机(BLDCM)引起的结构复杂、价格昂贵和可靠性低等问题,通过检测端点电压和电枢电流,应用二阶阻容模拟滤波器和数字滤波技术,获得无三次谐波的反电势信号,从而借助于BLDCM的形状函数、绕组电阻和电感参数,提出了一种新的判断反电势中的等电势点实现无位置传感器控制策略。     

A new modular motor-modular inverter concept for medium-voltageadjustable-speed-drive systems

In this paper, a new modular motor-modular inverter concept for medium-voltage adjustable-speed drive (MV-ASD) systems is introduced. It is shown that standard MV motor winding connections can be reconnected into several three-phase groups, each powered by a separate three-phase pulsewidth modulation inverter, resulting in a high-performance MV-ASD system. The proposed approach is fault tolerant and can continue to operate at reduced power levels, under inverter and/or motor faults. An example 250 hp four-pole 60 Hz 2300 V/4160 V motor winding connection diagram along with the associated inverter configurations is analyzed. Results from analysis are presented on the aspects of faults and motor operation under partial winding excitation. Experimental results on a low-voltage (460 V) 10 hp ASD are demonstrated     

Six-Phase Voltage Source Inverter Driven Induction Motor

A six-phase six-step voltage-fed induction motor is presented. The inverter is a transistorized six-step voltage source inverter, while the motor is a modified standard three-phase squirrel-cage motor. The stator is rewound with two three-phase winding sets displaced from each other by 30 electrical degrees. A model for the system is developed to simulate the drive and predict its performance. The simulation results for steady-state conditions and experimental measurements show very good correlation. It is shown that this winding configuration results in the elimination of all air-gap flux time harmonics of the order (6v ±1, v = 1,3,5,...). Consequently, all rotor copper losses produced by these harmonics as well as all torque harmonics of the order (6v, v = 1,3,5,...) are eliminated. A comparison between-the measured instantaneous torque of both three-phase and six-phase six-step voltage-fed induction machines shows the advantage of the six-phase system over the three-phase system in eliminating the sixth harmonic dominant torque ripple.     

双凸极永磁电机中五种PWM控制方式下的电流拖尾现象

基于12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,简要介绍了其基本工作原理,然后分别在五种基本的PWM控制方式下,对一周期每工作区间内关断相绕组的工作情况进行了研究.研究表明,除PWM双斩控制方式外,其余四种PWM单斩控制方式下,均会在关断相绕组中出现一类特殊的电流拖尾现象.本文对电流拖尾产生机理进行了详细推导和阐述,给出了不同PWM控制方式下绕组电流的典型波形及分析,探讨了电流拖尾对电机运行的影响.基于四种PWM单斩方式下电流拖尾产生机理的相似性,文末以单斩桥臂上管的H_pwm-L_on型控制方式为例,给出相关实验结果,验证了理论分析及结论的正确性.     

单绕组无轴承薄片电机功率系统的设计

针对单绕组无轴承薄片电机定子绕组电流不满足三相约束关系,传统的三相逆变器无法驱动,根据电机径向悬浮力模型和定子绕组电流模型,设计并搭建了一种基于H桥功率模块的多相驱动功率系统.运用单绕组无轴承薄片电机的原理样机系统,成功实现了电机的五自由度全悬浮,包括径向、轴向和扭转方向.实验结果表明,基于H桥模块的功率系统可对电机各绕组进行独立驱动,使得各绕组电流相互无影响,完全满足单绕组无轴承薄片电机的驱动要求.     

A five-phase reluctance motor with high specific torque

An alternative topology for a synchronous reluctance motor (SRM) utilizing a novel five-phase, concentrated winding, wye-connected stator is proposed. The corresponding inverter requires only ten power transistors, each of which operate at a better switch utilization factor than a conventional three-phase, six-transistor bridge. It is shown that this machine is capable of producing about 10% more torque per RMS current flowing through the winding than the normal three-phase SRM     

基于永磁同步电动机的新颖容错控制策略

开关功率器件长时间运行的不稳定性及定子绕组断路故障限制了永磁同步电动机在高可靠性驱动领域的应用.提出了一种具有容错功能的驱动控制系统,在三相三桥臂逆变器的基础上,新增加了一个桥臂,使之在故障发生后与星型连接的永磁同步电动机的中性电线相连,在电机内部仍能形成圆形旋转磁场,并建立了相应的驱动控制仿真模型.研究结果表明,该方案可靠可行.