五相直线电机混合空间矢量脉宽调制控制策略

直线电机能实现直接直线传动,不存在中间转换传动装置,转换效率高,且相较于传统旋转电机不存在离心力的约束,在工业中应用广泛。为进一步提高系统推力密度,以五相直线电机为研究对象。搭建五相直线电机离散域解耦控制数学模型,并针对传统五相直线电机单空间矢量脉宽调制控制策略运行性能差、系统谐波含量高的问题,提出一种五相直线电机双混合空间矢量脉宽调制控制策略。通过引入额外电压矢量,合理分配电压矢量作用时间,能有效抑制谐波,提升电机运行性能。仿真与实验均充分验证了所提五相直线电机双混合空间矢量脉宽调制控制策略的有效性及优越性。     

基于频域拟合的无轴承永磁薄片电机径向悬浮力建模分析

在无轴承永磁薄片电机系统中,永磁转子因失去轴承支承容易发生偏心位移,为控制转子在几何中心稳定悬浮,径向悬浮力精确建模是无轴承系统高性能可靠运行的关键基础。针对大气隙无轴承永磁薄片电机因转子偏心程度大而引起的径向悬浮力模型非线性误差问题,该文提出一种基于频域拟合的径向悬浮力精确建模方法,将非线性分量转化为相应函数补偿至径向悬浮力模型中,从而提高了模型精确度。首先,对推导一般径向悬浮力模型过程中出现的多个误差因素及其影响进行系统分析;在此基础上,提出频域拟合方法重构径向悬浮力模型,并分析其非线性特性;最后,将解析模型与有限元仿真所得到的可控径向悬浮力、偏心磁拉力进行深入对比分析,验证了该解析模型的正确性与精确性。     

超高速永磁电机驱动系统电流环稳定性分析与改进设计

超高速永磁电机驱动系统在超高基频运行条件下，延迟会严重影响系统稳定性。该文对电流环动态模型进行精确重构，并系统分析高基频运行条件下延迟引入的交叉耦合与时延效应对系统稳定性的影响。在此基础上，提出一种适用于超高速电机的基于双采样电流预测的阻尼-积分型电流环调节机制，通过对系统阻尼比进行补偿，消除附加交叉耦合影响。此外，该文还设计一种分段执行式的双采样电流预测算法，可在不依赖任何参数的情况下实现下一拍反馈电流预测，有效补偿系统稳定裕度。以上两个措施为确保超高基频系统全局稳定提供有力保障。最后，在一台550 000r/min/110W超高速实验样机平台上，对所提改进型电流环调节机制进行充分仿真与实验分析，有效验证了所提方案的有效性与优越性。     

高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略研究

针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反馈环失稳的结论,并提出了带角度误差补偿的分段陷波器有源阻尼策略.该方法解决了谐振尖峰问题,同时补偿了角...     

五相混合式步进电动机不同主电路电流纹波分析

五相混合式步进电动机定子绕组之间的互感使得其数学模型复杂,控制难度增大,现有控制策略多忽略互感的影响。在五相混合式步进电动机数学模型中加入互感矩阵,解算出不同主电路下电流纹波与端电压、电感和采样频率之间的关系。从理论上证明了不同主电路下互感对电流纹波的影响程度不同,给出了高精度五相混合式步进电动机驱动系统选择主电路拓扑的依据。通过仿真和实验验证了该理论的正确性。     

超高基频与超宽速域电机驱动系统优化设计EI北大核心CSCD

对超高速电机驱动系统而言,因其具有超高基频与超宽速域特性,传统驱动方案中低载频比及参数失配问题已无法忽略,否则难以保证电机稳定运行。针对上述问题,该文从系统模型、控制律和稳定域等方面进行深入分析与优化设计。首先,对考虑数字延迟的超高基频驱动系统进行重构建模与稳定性分析,并归纳总结控制策略设计难点。其次,为保证电机超高基频稳定运行,通过指令电压修正与电流预测,设计出一种改进型超高速电机控制策略,实现了系统延迟主动补偿。同时,为提高电流调节器超宽速域参数适应性,采用“DBC+IC”结构对其进行优化设计,有效解决了参数失配问题。最后,在基于GaN宽禁带器件驱动平台上实现了一台超高速微型永磁电机0~550000r/min宽转速范围稳定运行,验证了该文所设计驱动系统的可行性及优越性。