横向磁场永磁同步电动机d-q轴模型研究

横向磁场永磁同步电动机(TFPMSM)由于磁路结构与传统径向永磁同步电动机不同,使得其d-q轴电感的求解与传统径向永磁同步电动机不同,难以直接套用传统径向永磁同步电动机的公式.结合传统径向永磁同步电动机的坐标变换矩阵和方程,给出了相应的横向磁场永磁同步电动机的坐标变换矩阵和功率求解方程.根据横向磁场永磁同步电动机各相之间没有磁路耦合的特点,分析了其相绕组自感系数的变化规律.结合该种电动机的相绕组电压和磁链平衡方程式,分析了只考虑基波的情况下电动机的d-q轴电感的求解方法.模型分析将横向磁场永磁同步电动机的数学模型与传统径向永磁同步电动机的模型进行了统一,简化了横向磁场永磁同步电动机的分析.     

横向磁场永磁同步电动机直接转矩控制系统建模与仿真

横向磁场电机具有高功率密度、控制灵活的特点,在电气传动领域具有广阔的应用前景。在分析横向磁场永磁同步电动机工作原理及数学模型的基础上,提出了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)直接转矩控制的横向磁场永磁同步电动机控制系统,并使用Matlab/Simulink仿真软件建立了系统模型。对一台横向磁场永磁同步电动机样机的仿真结果表明,电动机模型设计正确,所选用的控制方法具有良好的控制性能。     

混合式磁场结构永磁同步电动机的优化设计

本文针对永磁同步电动机的一种新型结构——混合式磁场结构永磁同步电动机,采用SUMT法结合Hook-Jeeves法进行优化电磁设计,并以7.5kW混合式磁场结构永磁同步电动机为例,对电机进行优化设计,得出了电机的最佳配合尺寸,降低了电机的生产成本。此外,对9kW径向、切向及混合式磁场结构永磁同步电动机的优化设计,优化效果显著,可获得明显的经济效益。同时,本文介绍一种约束条件的分层优化方法,可以避免过早地收敛于某一局部最优解,从而改善SUMT法的优化结果。通过对优化结果的比较,说明约束条件的分层优化方法是一种能有效改善优化结果的方法。     

基于Ansoft的IPM永磁同步电动机磁场计算

IPM结构有很多突出的优点,是永磁同步电动机的主要结构之一,而磁场设计是IPM结构永磁同步电动机的核心问题之一,对电机性能具有重要影响。基于Ansoft软件,研究了IPM永磁同步电动机的磁场分布规律,以及磁极分布、磁极数等参数对电机性能的影响。该研究结果对电机工程应用具有参考价值。     

无槽永磁直线同步电动机电磁参数的研究与分析

建立无槽永磁直线同步电动机的物理模型和分层解析模型。在此基础上,进行无槽永磁直线同步电动机的磁场、电磁推力、自感和互感等参数分析,并与有限元法分析作比较,结果表明采用的方法正确性和合理性。同时,与有槽永磁直线同步电动机参数作比较,从而证实无槽永磁直线同步电动机具有振动噪声小、控制精度高等特点。     

横向磁场永磁直线电动机电磁力的分析与计算

直线电动机不需机械转换装置即可实现直线运动,但输出力密度低也限制了其应用场合.针对此不足,文中采用横向磁场结构,提出了一种新型的永磁直线电动机结构形式.在对电动机运行机理进行分析的基础上,从理论上对电动机的定位力特性和"力-位移"特性进行了研究,并应用三维有限元法对其进行了数值计算和分析.计算结果与理论分析结果相符,验证了理论分析的正确性,为横向磁场永磁直线电动机的深入研究奠定了良好的基础.     

新型永磁同步电动机的参数设计和矢量控制

首先从永磁同步电动机运行状态数学模型着手，导出了最大电磁转矩与电机参数的关系，通过分析，得出了参数Ｘｑ对ｄ的合理比值范围。据此，作者提出一种不对称磁路结构转子的新型永磁电机，然后采用场路结合的计算方法，给出了永磁磁场，交直轴电枢反应电感ＬａｑＬａｄ与转子结构参数的关系。最后详细讨论了永磁交流电动机的矢量变换控制。为永磁交流电机机电一体化研究，设计和提供高性能的伺系统开辟新途径。     

轴向磁场永磁同步电动机电感参数的计算

对一种新结构的单定子、双转子盘式永磁同步电动机电感参数的计算进行了研究,推导了在不同转子类型情况下,该类电机主电感参数的计算公式。该公式的建立为轴向磁场永磁同步电动机的性能分析及预测创造了条件。     

圆筒型永磁同步直线电动机气隙磁场分析

气隙磁场是决定直线电动机性能的关键因素。利用有限元软件Ansoft Maxwell2D分析了3种不同动子结构圆筒型永磁直线电动机的气隙磁场。分析比较了3种动子无槽和有槽电动机的气隙磁场特点,分析了结构参数对电动机气隙磁场的影响。分析表明Halbach动子电动机气隙磁场强度较大,轴向磁化动子电动机气隙磁场接近正弦形,而径向磁化动子电动机气隙磁场十分接近矩形。分析结果为圆筒型永磁直线电动机的动子选择和设计提供了依据。     

永磁同步电动机电磁场有限元计算的前处理

本文从永磁同步电动机的结构特点及其空载，直轴，交轴电枢反应磁场的分布状况，得出了其空载，直轴和交轴电枢反应磁场数值计算的边值问题，为这三种场的有限元计算，以及永磁同步电动机性能的场路结合分析打下基础。     

TR08磁浮列车驱动控制系统的研究

为了模拟基于三电平逆变器驱动的磁浮列车用的直线同步电机的性能,并检验三电平逆变器所用的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)方法和电气参数的正确性,文中利用动子磁场定向控制、坐标变换、空间矢量控制技术建立了TR08磁浮列车的驱动控制系统模型.最后得出的仿真结果与技术资料所提供的数据基本吻合,从而证明了所建立的磁浮列车驱动控制仿真模型的正确性和有效性.     

混合励磁直线同步电机磁场的有限元分析

首先介绍了两种新型永磁电励混合励磁直线同步电机的结构与特点,然后运用ANSYS8.1软件包对两种型式的直线电机进行了气隙磁场的分析,给出磁场分布和电磁推力的分析结果,最后,与实物模型的试验结果进行了对照。     

新型有源升压功率变换器及其在开关磁阻电机中的转矩脉动抑制

提出一种绕组退磁电压实时控制,且结构简单的新型有源升压功率变换器。该变换器利用绕组退磁能量和有源功率器件,根据电机工况实时控制绕组退磁电压,实现转速、负载较大变化情况下开关磁阻电机的高效率、低转矩脉动运行。同时,该变换器一相绕组仅需一个IGBT和一个二极管,简化了变换器结构。分析该新型有源升压功率变换器拓扑及在三相开关磁阻电机中的工作机理,研究绕组退磁电压对退磁相负转矩的影响,并对其数学模型进行推导。在此基础上,结合瞬时转矩控制策略,构建了基于该新型有源升压功率变换器的开关磁阻电机驱动系统,通过仿真与实验研究,验证了理论分析的有效性和优越性。     

永磁同步电动机矢量控制的研究与分析

利用MATLAB仿真软件建立了两种常用的永磁同步电动机矢量控制方案的仿真模型,即id=0控制和最大转矩/电流控制。从控制算法、功率因数、对参数的鲁棒性等方面比较了两种控制方案各自的优缺点。研究表明,最大转矩/电流控制算法复杂,对参数的鲁棒性不高,但在功率因数方面要高于id=0控制。给出了两种控制方案的仿真结果。     

十二相同步电机空载特性及其绕组参数计算

针对凸极式同步推进电机的空载特性及其绕组参数与电机结构、定转子齿槽、磁场饱和等紧密相关的问题,分析了在不同励磁电流下同步推进电机相反电势的数值计算方法,提出了采用电机磁场能量微动法计算相绕组的参数,并对一台十二相同步推进电机的绕组参数及其空载特性进行了计算和测量。结果表明,提出的方法适用于分析多相同步推进电机的空载特性和绕组参数。     

变频器驱动下感应电机参数的一种辨识方法

基于感应电机三相定子绕组通单相正弦电流下的电机模型,设计了一种新的感应电机在静止状态下参数辨识的方法。该方法无需做堵转和空载实验,即可得到电机无速度传感器矢量控制系统中所需要的全部参数。为了避免复杂的运算过程,文中提出了一种新的迭代算法替代直接求解非线性方程组。仿真和物理实验证明,该方法辨识精度高、计算简单、实用性强。     

飞机模型带动力风洞实验高功率密度电机研制

针对飞机模型带动力风洞实验要求驱动电机功率大、尺寸小和转速高的特点，结合某型号飞机实验用16kW电机的研制，提出了根据电机功率密度要求，通过类比法获得长时工作制电机的发热时间常数，计算获得短时工作制条件下电机的初步额定功率，进行电磁及结构优化设计和发热校核，最后进行电机轴的强度和刚度校核设计，同时介绍了地面空载和负载实验方法。     

基于电机叠压异性转子磁路及参数性能的分析

提出了一种新型组合式转子同步电机,目的是解决轴向叠片各向异性转子电机的振荡和异步运行问题。对电机的结构和参数计算进行了介绍,并在简化分析基础上推导了新电机的交、直轴电抗和空载电势计算公式。系统介绍了电机的磁场、参数及性能的分析计算方法及其数值实施过程,并结合实例对电机的结构、参数和性能进行较为详细的分析和讨论。     

计及感应电动机静态特性的PV曲线分析

采用变导纳法将感应电动机的静态等值参数直接运用于电力系统PV曲线的计算。该方法能够准确地描述感应电动机的静态特性,并易于实现。同时分析了感应电动机失稳对PV曲线和静态电压稳定的影响,并提出了一种临界点选择的方法。     

机器人关节用永磁交流伺服电机设计新方法

提出了一种机器人关节永磁交流伺服电机场路结合设计的新方法。用磁路设计法确定电机的主要尺寸,然后用二维有限元法计算电机的空载和负载磁场分布,得到电机的参数和性能,根据性能要求对电机结构尺寸调整。实践证明这种方法快速准确,为永磁交流伺服电动机设计提供了新思路。