基于磁链耦合分析的无轴承永磁同步电机通用数学模型

由于无轴承永磁同步电机内部有两套极对数不等的定子绕组(即转矩绕组与悬浮力绕组),所以电机气隙内存在着转矩绕组气隙磁场与悬浮力绕组气隙磁场两种极对数不等的磁场。对转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链耦合情况的分析,是建立精确数学模型的基础。通过应用机械/电气坐标系变换方法详细分析了不同极对数下转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链交链情况,并证明了当转矩绕组极对数PM=1,悬浮力绕组极对数PB=2(或PM=2,PB=1)时转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间相互耦合。当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时,转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间没有相互交链,该证明方法概念清晰、简单直观、便于理解。同时基于该证明结论建立了当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时的无轴承永磁同步电机的通用数学模型。所提出的通用数学模型为无轴承永磁同步电机仿真与实验研究提供了理论依据。     

永磁同步电机直接转矩控制技术研究

与异步电机相比,永磁同步电机具有结构简单、功率因数高、转矩惯量比大等优点。但是它也存在定子和转矩脉动大,开关频率不恒定等诸多问题。该文针对永磁同步电机直接转矩控制中出现的转矩脉动较大的问题,提出了一种永磁同步电机无磁链闭环直接转矩模糊控制的方法。该方法采用模糊控制器作为转速环的控制器,并去除磁链闭环,加入磁链限幅环节,将转矩作为控制目标,通过模糊控制器的优化,得出系统具有良好动态性能和自适应性。     

深井泵交流电机调速系统的设计

为提高作业效率和节约电能,该文设计并仿真了一款新型深井泵交流电机调速系统。该系统采用基于定子磁链的直接转矩控制(DTC),通过检测电机的定子电压和电流,借助瞬间空间矢量理论来计算电机的磁链和转矩,并根据与给定值比较所得的差值,实现磁链与转矩的控制。在相同处理器的条件下,DTC模式下的运算处理更快,可以更加快速的响应负载转矩的变化。Simulink仿真运行结果表明,系统可以达到调速的要求,提升了控制操作实时性和可靠性。     

磁悬浮离心式高速永磁电机控制技术应用研究

基于磁悬浮轴承与高速永磁电机相结合的高速磁悬浮离心式永磁直驱变频机组是中央空调未来发展的方向之一.磁悬浮变频离心机组对永磁电机控制提出了更高控制性能要求和磁浮轴承适应性要求.本文展开了高速永磁电机无传感器控制应用研究.重点对永磁电机无传感器位置观测、最大转矩电流比控制、弱磁控制;电机谐波和轴伸抑制;永磁电机发电模式等进...     

永磁无刷直流电机直接转矩控制

现阶段,永磁无刷直流电机在工业控制的各项领域都取得了推广应用,这主要是因为它的工作效率较高、维护方便、产生的噪音较小。不过这种直流电机在转动时,转矩波动比较大,对于转矩波动较大的电机来说,不适合在高精度系统中应用。这种电机内的直接转矩控制具备了瞬时转矩控制的特点,主要是能在定子坐标系下直接观测电机转矩、磁链,将所观测到的数据与标准值进行比较。两者相比的差值,经过滞环控制器的处理分析,得到相对应的控制信号,再考虑当前的磁链状态,进行电压空间矢量的选择,这就达到了对电机转矩的直接控制。接下来笔者将结合自身的经验和调查走访结果,基于永磁无刷直流电机的运行特点,详细论述永磁无刷直流电机直接转矩控制。     

永磁同步电机最大转矩电流比控制的FPGA设计与实现

本文提出了一种永磁同步电机最大转矩电流比控制FPGA的设计,以提高电磁转矩的响应速度、稳态特性以及减小磁链脉动,具有良好的动态特性。在数据的处理方面采用自定义的方式对小数运算进行处理,极大的提高系统的精度,同时也兼顾了系统性能的优化和资源的分配。验证了控制策略具有良好的动态响应、稳态特性、转矩脉动小,在全速范围内对永磁同步电机参数的变化具有较强的鲁棒性,是一种高性能的交流调速方式。     

双V型IPMSM辅助槽对齿槽转矩的影响

针对双V型内置式永磁同步电机（IPMSM）齿槽转矩较大的问题,根据齿槽转矩的产生原理,借助ANSYSmaxwell 有限元仿真软件建立10 极60 槽内置式双V型永磁同步电机模型,探讨在定子和转子上同时开对称辅助槽的可行性,运用双变量参数化分析定子和转子上开对称辅助槽位置、半径对齿槽转矩的影响。最后对比分析开对称辅助槽前后电机的各项性能,结果表明：合理开设定子和转子辅助槽能有效削弱齿槽转矩并保证电机其他性能基本不变。     

电机无速度传感器控制技术在包装生产线中的应用

目的 为提高自动化包装生产线的产品效率和质量,简化传动系统结构,改善永磁同步电机控制系统性能。方法 提出一种基于滑模观测器的无速度传感器控制技术,建立永磁同步电机数学模型。在此基础上,设计一种滑模自适应观测器,可用于观测定子电流和转子磁链,同时给出一种I/F启动策略。通过仿真和实验对系统性能进行验证。结果 仿真和实验结果表明,所述控制方法不仅可以解决电机启动问题,而且采用滑模观测器能够较好地实现转速跟踪,进而确保转子位置准确性。在实际应用中,可将横封横切机构的切点偏差控制在0.4mm以内,平均偏差只有0.2mm。结论 无速度传感器控制系统具有响应速度快、调速性能好、鲁棒性强等特点,可以确保电机速度、位置控制精度,进而降低整个控制系统的冗余性、不稳定性,适合包装、仿真、印刷等场合使用。     

浅析异步电动机直接转矩控制系统

直接转矩控制是一种新型异步电动机变频调速技术。根据定子磁链和输出转矩直接选择相对合适的电压矢量,通过电压空间矢量来控制定子磁链的旋转速度,从而改变定子、转子磁链矢量之间的夹角,进而实现对电动机转矩的控制。其优点是不需要对电机数学模型进行简化处理和复杂的矢量变换,控制系统结构简单,控制手段直接,转矩动态响应快。     

车用永磁同步电机电磁噪声分析研究

以电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,从作用于电机定子表面的电磁力波和电机定子结构的动态特性两个方面对电动汽车驱动用永磁同步电机空载工况的电磁噪声展开研究.通过研究永磁同步电机产生电磁力波的机理,推导了空载工况电磁力波的解析分析方法,结合电磁仿真的手段,精确计算了电机在空载工况下电磁力波的波次、频率和幅值;通过建立电机定子结构的有限元仿真模型及有限元模态仿真计算,得到了定子结构的模态频率和振型.发现：电机定子结构的前6阶模态频率较低,电机空载工况在调速过程中所激发的电磁力容易引起电机定子结构的共振.该研究为电动汽车驱动用永磁同步电机的减振降噪提供了指导.