海上风电机组的双绕组三相永磁同步发电机建模

海上风电机组具有单机容量大的特点,其发电机较多采用双绕组三相永磁电机,并采用双绕组并联方式运行。由于绕组间互感的存在,双绕组三相永磁电机比传统的单绕组三相永磁同步电机的电磁关系更为复杂,即使双绕组并联运行,也与传统单绕组电机有一定的区别。为深入理解双绕组永磁同步电机的内部特性,本文从静止坐标系出发,详细推导出双绕组电机在转子dq旋转坐标系下的电磁和机械方程,建立了其全阶模型。最后基于所得到的数学模型,揭示了双绕组永磁同步电机绕组并联运行时与单绕组永磁同步电机的参数等价关系,为永磁同步电机双绕组并联运行时的控制参数整定提供理论依据。     

缺相故障下永磁同步电机电磁径向力动态特性分析

永磁同步电机的电磁振动特性分析是电机振动噪声控制方法研究的重要方面之一,针对三相永磁同步电机的电磁径向力动态特性及其在缺相故障状态下的不同响应特性进行理论与仿真分析,通过推导磁通密度构建永磁同步电机电磁径向力的数学模型,基于Matlab软件建立三相永磁同步电机缺相故障下的电磁径向力动态仿真模型,分析不同负载及缺相故障下永磁同步电机电磁径向力动态特性,分析结果可以为永磁同步电机振动分析与控制以及电机振动噪声控制提供理论参考。     

五相永磁同步电机与三相永磁同步电机容错控制性能对比分析

近年来,五相永磁同步电机因其自身具有较好的容错控制性能,从而获得了国内外研究人员越来越多的关注,已有大量文献对五相永磁同步电机进行了深入研究。本文首先定性对比分析了五相永磁同步电机与传统三相永磁同步电机容错控制策略的差异性;其次应用有限元仿真软件Ansoft设计两套物理尺寸完全相同的三相永磁同步电机和五相永磁同步电机,在此条件下定量对比分析两电机容错控制性能的差异性,其能够排除由于两电机物理尺寸不同而造成两电机容错性能差异等因素的影响,使得比较条件更加客观、比较结果更具参考价值。理论分析与仿真结果均表明:与传统的三相永磁同步电机相比,五相永磁同步电机具有更加优良的容错控制性能。     

双三相隔齿绕永磁同步电机容错性能分析

集中绕组中隔齿绕制形式能增大电机的绕组自感,实现绕组间的相互隔离,将该种绕组结构应用在双三相永磁同步电机可设计一种新的永磁同步容错电机。利用Ansoft Maxwell 2D分别为12槽10极和24槽22极双三相隔齿绕永磁同步电机建立仿真模型,针对不同绕组分布形式的电机进行有限元分析。研究两种极槽配合形式下不同接线方式的双三相隔齿绕永磁同步电机在静态磁场和瞬态磁场中的空载磁链波形、空载反电动势波形和绕组电感矩阵等特性,对比分析其电磁性能和容错性能,总结出更适合永磁同步容错电机的结构类型。     

双三相永磁同步电机在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车续航能力、运行工况复杂、高可靠性运行等要求,以相移30°双三相永磁同步电机为研究对象,对电动汽车驱动系统特性展开讨论,包括基于空间矢量解耦的数学模型,空间矢量调制技术以及基于转子磁场定向的矢量控制、无速度传感器等方面,弥补了传统三相驱动系统存在的劣势,给出了适用于电动汽车的高效率、快响应、高可靠性的双三相永磁同步电机驱动系统的解决方案。     

低共模干扰的双三相永磁同步电机SVPWM控制

提出一种空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法以降低双三相永磁同步电机系统的共模干扰。首先分析了电机驱动系统中共模电压产生的原因,然后利用双三相永磁同步电机电压矢量冗余的特点,在每一扇区内选择低共模电压幅值和变化频率的电压矢量组合,从而降低系统的共模干扰。理论分析和实验结果表明,采用该双三相永磁同步电机低共模干扰SVPWM控制方法,共模电压的幅值降低为直流母线电压的1/6,一个周期内共模电压的变化次数降低为2次,从而降低了系统的共模电流,并且当电机运行于中高速情况下,定子电流谐波并没有明显的增加。     

双三相和两相永磁同步电机串联系统方法研究

基于冗余自由度独立控制和相序转换规则,实现多台多相电机的串联控制,提出一种由单台逆变器驱动一台双三相永磁同步电机和一台两相永磁同步电机的串联系统,建立了两台永磁同步电机串联系统解耦数学模型和相序转换规则,研究了串联电机间基波磁动势的相互影响关系,采用空间矢量调制技术对串联系统电机的变速、变载进行驱动控制。仿真结果表明:单逆变器驱动双三相和两相电机串联系统可以独立运行,转速和负载的变化对另一台电机没有影响。     

基于MRAS的双三相永磁同步电机无位置传感器控制研究

基于双三相永磁同步电机的矢量空间解耦数学模型,将模型参考自适应算法(model reference adaptive system,MRAS)应用于双三相永磁同步电机的无位置传感器控制。利用波波夫超稳定性理论分析和证明内置式永磁同步电机应用传统的MRAS方案存在一定问题,即取单位矩阵I的线性补偿器,只能在一定转速范围内实现转速辨识。为了使MRAS能够在宽速度范围内有效工作,设计新的线性补偿器,并推导得出新的转速自适应律。通过仿真和实验对所提方法进行验证,结果表明该方法能够实现转子位置和转速的准确辨识,并且具有良好性能。     

双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断方法

为了实现对双三相永磁同步电机绕组开路故障的快速诊断与定位，利用双三相永磁同步电机所特有的谐波子平面，提出采用谐波子平面电流矢量并结合归一化处理方案的双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断策略。首先，根据故障前后谐波子平面电流矢量幅值大小的变化进行绕组开路故障的检测，其次，依据绕组开路故障后不同的电流矢量相角，准确定位出发生开路故障的绕组。为消除负载发生突变时可能造成的误诊断现象，进一步设计了针对谐波子平面电流矢量的归一化处理方案，提升对双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断的鲁棒性。仿真和实验结果表明，所提策略能够快速地诊断并定位出绕组的开路故障，在负载发生突变时也可以表现出良好的可靠性和鲁棒性。     

永磁直线同步电机的推力波动分析

为改善高档数控机床进给系统用永磁直线同步电机的伺服性能,需要研究减少推力波动的技术措施。文章分析了永磁直线同步电机推力波动的机理,指出齿槽效应、端部效应及法向力是引起永磁直线同步电机推力波动的主要原因。