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。     

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.     

无刷直流电动机非导通相电流拖尾的研究

分析了无刷直流电机的工作原理、三相绕组电压模型和电流模型,以及驱动器采用三相桥式逆变电路和单斩上管PWM控制方案.详细研究了该控制方案下非导通相电流拖尾的产生机理和反电势对电流拖尾的影响,得出了拖尾电流的数学表达式.指出了拖尾电流对电动机性能的影响,在增大电机输出功率同时也加剧了电磁转矩的脉动.仿真和实验结果证明了分析的正确性.     

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。     

EV驱动用DSPM电机的一种新型分段电流斩波方式

外转子双凸极永磁电机运行在低速状态时,传统PWM 调制方式的电流斩波只有单一的电流限值范围,这样造成调速系统效率降低、斩波的效果不好.本文提出一种新型的分段电流斩波方式,设计了电流限值给定电路和其他相关电路,根据电机运行在低速状态时的不同转速范围,将电流限值范围分为几段,而得到斩波信号,进行PWM 调制的电流斩波,并且对桥臂上、下管进行轮换单斩, 保证了每个开关管损耗的一致性,改善了系统效率, 提高了可靠性.     

四相双电枢绕组分布电励磁双凸极电机短路故障研究

短路故障是一种较为严重的电机故障,研究电机在短路故障下运行特性对提高电机在特殊环境下的运行能力至关重要.本文提出了一种四相12/9极双电枢绕组分布电励磁双凸极电机,深入研究了其基本结构与工作原理.在此基础上通过有限元仿真研究电机在两种短路故障下的绕组电流、磁链和端电压等电磁特性,得出了短路电流产生的电枢反应对电机的影响...     

EV驱动用DSPM电机的—种新型分段电流斩波方式

外转子双凸极永磁电机运行在低速状态时,传统PWM调制方式的电流斩波只有单一的电流限值范围,这样造成调速系统效率降低、斩波的效果不好。本文提出一种新型的分段电流斩波方式,设计了电流限值给定电路和其他相关电路,根据电机运行在低速状态时的不同转速范围,将电流限值范围分为几段,而得到斩波信号,进行PWM调制的电流斩波,并且对桥臂上、下管进行轮换单斩,保证了每个开关管损耗的一致性,改善了系统效率,提高了可靠性。     

双凸极永磁电机两种斩波控制方式的比较

三相六状态控制的转子斜槽式双凸极永磁电机通常采用单斩PWM调制方式。但传统的只斩桥臂上管或只斩桥臂下管的单斩方式会造成桥臂上下功率管损耗的不同，加大了散热设计难度。提出一种改进型单斩PWM调制方式，对桥臂上下管进行轮换单斩，保证了每个开关管损耗的一致性。两种单斩PWM调制方式的分析对比及系统实验结果表明：改进型轮换单斩上下管的PWM调制方式确保了上下管损耗的一致性，克服了传统单斩方式使功率控制器存在局部热点的缺陷，提高了系统效率，具有较高的可靠性。     

基于C8051F005的开关磁阻电动机调速系统设计

设计了基于混合信号单片机C8051F005的开关磁阻电机调速系统的硬件和软件。以7.5 kW 4相8/6极开关磁阻电动机为样机进行了实验验证,并给出了电压斩波控制方式下的相绕组电流波形。具有结构简单,控制精度高,工作可靠等优点。     

双凸极永磁电机的控制模式

在分析双凸极永磁电机基本特性的基础上,综述比较了双凸极永磁电机的控制模式.电流斩波控制适合电机低速运行时采用,角度位置控制适合电机高速运行时采用,电压控制可以单独采用,也可结合前两种控制方法一起使用.控制模式的分析比较为不同场合下的应用选择提供了依据.     

永磁无刷直流电动机不同PWM调节方式比较

永磁无刷直流电机采用两相导通六状态工作模式时,三相绕组存在都导电的情形,这使电机的中性点平均电压发生变化,从而引起相电流变化,导致电机转矩脉动。文章分析了5种调制方式的电机中性点平均电压波动大小,给出了中性点平均电压公式。比较结果显示,调制方式2转矩波动最小,为PWM调制方式的选择提供了理论依据。     

Analysis of Winding Forms for Bearingless Flux-Switching PM Motor with U-core Stator Laminations

Due to low-cost and magnet-free rotor structure, bearingless flux-switching permanent magnet motors (BFSPMs) are more applicable to high-temperature and/or disposable applications. A BFSPM with U-core stator laminations is investigated in this paper. First, the operational principle is analyzed in accordance with the influence of winding connection manners on torque and radial forces, and then the basic winding arrangement for torque windings and radial force windings is determined. The mathematical models of torque and radial forces are derived based on the basic winding arrangement. Followed by that, a method to select winding terminal connection manners is proposed by taking into account control scheme and power inverter topologies. A promising terminal connection is found from three possible candidates and a detailed current model for torque and radial force control are given for the promising winding forms. Finally, relevant electromagnetic properties of the motor are verified and analyzed by finite element analysis.     

基于TSF的开关磁阻电机脉宽调制变占空比控制

传统的基于转矩分配函数(TSF)的开关磁阻电机(SRM)控制策略存在电流跟踪效果较差和转矩脉动高的问题。为此提出一种变占空比的控制方法。该方法结合电流滞环和脉宽调制(PWM)技术,根据电感的线性模型特性进行区间分段,然后通过改变不同区间上PWM的占空比来调节绕组两端的电压,达到精确跟踪电流和抑制转矩脉动的目的。对改进后的控制方法进行了仿真和试验验证,结果表明:与传统控制方法相比,改进后的控制策略具有更小的电流跟踪误差和转矩脉动。     

多相自励磁同步电机稳态下高频励磁建模与分析

多相自励磁同步电机具有起动转矩大,无需永磁体,且气隙磁场可调的优势,广泛应用于低速爬坡等短时特殊工况下的大转矩需求。作为一种新型电机,其励磁机理数学模型尚不明确,直接制约了该电机控制系统的发展。为此,针对该电机稳态下励磁展开研究,对自励磁同步电机的结构和高频励磁原理进行分析,研究了稳态下定子绕组中注入高频电流与转子励磁绕组上产生励磁电流之间的数学关系。基于此,获得电磁转矩表达式,并建立了该电机在静止和旋转两种坐标系下的运动方程。在旋转dq坐标系下搭建了MATLAB/Simulink仿真模型与ANSYS Maxwell有限元仿真模型,并进行对比分析,其结果验证了该数学模型的正确性。     

基于SVPWM五相感应电机直接转矩控制研究

针对感应电机直接转矩控制(DTC)采用开关表的滞环方法时,存在电流和转矩脉动等问题,提出在DTC中应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的方法。根据五相感应电机模型和DTC基本原理,推导出参考电压矢量。分析了五相逆变器的空间电压矢量,并从中选取出22个有效电压矢量,根据最近四矢量SVPWM算法,计算出第k扇区中工作电压矢量的作用时间。建立了基于双DSP控制的实验系统,实验结果表明,该方法减小了电流和转矩脉动,具有良好的稳态和动态性能。     

无刷直流电机仿真模型的建立与不同控制策略的仿真研究

使用MATLAB仿真软件中的模块建立了永磁无刷直流电机的混合仿真模型。该模型具有简单、直观、参数改动方便等优点,已成为不同控制策略下的通用模型。使用该模型对无刷直流电机常用调制方式———电流滞环脉宽调制方式和新颖调制方式———直接转矩控制方式进行仿真分析和比较,结果表明,直接转矩控制方式是提高无刷直流电机运行性能的有效途径,同时体现了新建模型在仿真分析中的有效性。     

基于双PWM整流器绕线异步电机串级调速控制

绕线异步电动机因采用传统串级调速控制,受调速范围、功率因数、谐波污染等问题影响,其推广应用受到限制.故提出采用双PWM整流器的双馈串级调速控制方案.给出了整流器的控制策略以提高调速系统的可控性和控制精度.仿真和模拟实验验证了所提方案和控制策略的有效性.     

一种新型的五相混合式步进电动机驱动技术

五相混合式步进电动机作为一种高性能电机,具有分辨率高、运行平稳等优点.首先介绍了一种五相混合式步进电动机的空间矢量PWM驱动技术,以及相应的电机绕组连接方式和功率拓扑结构;其次分析了这种驱动技术下电机运行的转矩合成原理;然后结合恒频恒总流峰值跟踪技术,介绍了该驱动技术的具体实现方式:最后通过原理样机验证了该驱动方式对绕...     

不同绕组连接方式下的六相永磁同步电动机MT容错控制

多自由度使多相电机具备了优异的容错能力。本文针对单中性点、双中性点及开端绕组结构的六相永磁同步电机,以缺相容错运行时输出转矩最大为目标,提出一种适用于不同绕组结构电机的容错电流计算通用表达式。通过对六相永磁同步电机缺一相故障状态下的自由度进行分析,计算了不同定子绕组结构下的容错电流,并给出相应的控制方法。对比三种不同绕组结构电机容错运行时的带载能力,开端绕组结构的六相永磁同步电机缺相容错运行时输出转矩最大。利用Matlab/Simulink建立了六相永磁同步电机模型及其控制系统,验证了计算结果的有效性。