振动驱动的电磁－永磁复合驱动建模

对一种新的电磁-永磁复合激励永磁体偏转驱动的机理进行振动应用理论分析和实验验证研究。对于这种电磁－永磁复合激励方式,提出一种基于面磁荷计算电磁扭矩的数值方法,建立电磁扭矩随电流和永磁体偏摆角度变化的数学模型,并将理论建模进行对比试验研究,验证所提出理论分析方法的正确性和基于永磁体偏摆驱动在振动驱动领域应用的可行性。     

电动乘用车永磁电机的振动噪声测试及特性分析

针对某电动乘用车永磁电机壳体产生低频共振轰鸣声的问题,开展全工况的振动噪声测试,获得电机在正反转工况不同转速下的总声压级和频谱特性,分析噪声与振动的映射关系以及电机噪声的产生机理。通过电机的模态测试对工作转速范围内的电机进行共振分析,确定电机振动噪声过大的原因,并提出电机的减振降噪方案。研究结果表明：该电机转子存在较大偏心,电机1 阶激振力波与第4 阶结构模态发生耦合共振;噪声主要集中在以转速基频的1、2.5、3、3.5、4、7、8、10.5、16、24、40、56 和88 等阶次为中心频率的频带范围内;通过控制转子偏心度和增大电机壳体刚度,可明显抑制电机噪声水平,有关结论可为电机噪声控制提供指导。     

电动乘用车永磁电机的振动噪声测试及特性分析

针对某电动乘用车永磁电机壳体产生低频共振轰鸣声的问题,开展全工况的振动噪声测试,获得电机在正反转工况不同转速下的总声压级和频谱特性,分析噪声与振动的映射关系以及电机噪声的产生机理.通过电机的模态测试对工作转速范围内的电机进行共振分析,确定电机振动噪声过大的原因,并提出电机的减振降噪方案.研究结果表明:该电机转子存在较大...     

运行工况下电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声源识别

电动汽车内的振动和高频噪声直接影响汽车产品的结构安全性、舒适性和市场营销等各个方面,为解决某品牌电动汽车驱动系统内置式永磁同步电动机运行工况下振动噪声超标的问题,首先根据电磁场理论推导出电机空载和负载运行时产生的径向电磁力波解析表达式,得到径向电磁力波的阶次、频率和幅值,并给出电机运行时产生电磁和机械力波的频率。利用Brüel&Kj?r3050-A型六通道数据采集系统对电机空载和负载运行时的振动加速度进行阶次扫频分析,对比试验频率和解析分析结果找到电机振动较大的原因;为进一步识别电机的噪声源,基于特征频率对比法并使用Brüel&Kj?r PULSE Reflex声学照相机套装对样机进行工况下的声全息试验实现了对噪声源的定位,可为车用内置式永磁电机振动噪声抑制技术提供参考。     

气隙偏心下永磁电机转子系统的振动特性分析

研究气隙偏心对永磁同步电机转子系统振动特性的影响。建立了气隙偏心下转子的动力学模型,结合永磁同步电机在带负载工作下转子永磁体及电枢电流共同形成的气隙磁场分布情况,利用Maxwell应力张量法计算了气隙偏心造成的不平衡磁拉力,并代入转子系统运动方程;通过实例分析,详细讨论了不同偏心以及负载类型对转子系统振动特性的影响。结果表明：质量偏心在增大转子振动的同时会削弱不平衡磁拉力的影响,使振动趋于规则;初始静偏心的大小和方向都将影响转子振动特性,当其方向和重力方向相反,振动强度将有所减弱;当外部负载转矩发生变化,其相应谐波频率的振动将被激发出来。     

基于谐波注入的永磁电机转矩脉动抑制策略研究

为解决多相永磁电机的转矩脉动问题,该文基于解析法、仿真以及实验的方法,提出一种抑制该类电机转矩脉动的方法。该文首先推导适用于任意相电机反电动势谐波和齿槽转矩引起的脉动转矩的通用解析表达式。然后,基于此模型,从控制的角度出发,提出通过采用电流谐波注入以补偿齿槽转矩和反电动势谐波的控制策略,分析所需注入的电流谐波特性的一般表达式。为验证所提出方法的有效性,以一台三相12槽10极表贴式永磁同步电机为例,通过Matlab/Simulink设计同时考虑反电动势谐波和齿槽转矩的电机仿真模型,搭建基于谐波注入的电机控制系统。此外,为进一步验证所提出的方法正确性,文章也进行相应的实验验证。研究结果表明：补偿前后电机的转矩脉动峰峰值从1.5 N·m降低到0.5 N·m,转速波动从±2.5 r/min降低到±0.7 r/min。     

电动汽车用驱动电机技术分析

驱动电机是电动汽车驱动系统的动力元件,直接影响电动汽车的最高时速、加速和爬坡性能等,因此电动汽车中驱动电机的选型是至关重要的,本文主要以中文专利摘要数据库、德温特世界专利索引数据库和世界专利文摘库的检索结果为分析样本,对电动汽车用驱动电机技术进行分析。     

搭载分数槽永磁电机的电驱动总成振动控制

为探究搭载分数槽永磁电机的某电驱动总成在电磁激励、齿轮激励共同作用下的振动特性,通过整车NVH试验识别出电驱动总成在890 Hz与1 176 Hz处存在共振带。为控制该现象,综合考虑电机电磁力波、减速器齿轮激励以及总成结构耦合特性,建立电驱动总成壳体振动响应模型,采用多源激励与结构弱耦合的方法对总成壳体进行振动响应分析,并结合整车试验数据验证仿真分析的有效性,计算结果表明径向电磁力波对振动响应的贡献量较大。针对系统振动问题,建立转子分段斜极模型以及采用外圆开槽的方法,以期降低齿槽转矩、改善气隙磁场谐波从而控制壳体振动响应。该研究可为电驱动总成振动抑制提供一些参考。     

弹性连接直流电机驱动振动系统的自同步研究

由弹性连接的直流电机驱动的振动系统体积更小,其自同步理论对于小型化同步装置的研制具有重要意义,本文基于理论、仿真对这类系统进行研究。使用Lagrange方程建立振动系统的动力学模型,并通过小参数法得到两电机的耦合方程,将此类振动系统的同步问题转化为小参数耦合方程零值解的存在性与稳定性问题。根据耦合方程零解的存在条件推导两直流电机达到同步运动的必要性条件,并应用Routh-Hurwitz准则得到两电机同步运动的稳定性条件。最后通过数值仿真对理论进行验证。结果表明：系统满足一定参数条件时可以实现相位差在0°和180°附近的两种稳定同步运动。     

结构振动的电磁驱动AMD系统控制策略与试验

提出了结构振动的新型电磁驱动AM／）控制系统，基于极点配置控制算法的控制策略，进行了结构模型地震响应控制的小型振动台试验，验证了所提控制策略的有效性。首先，研究了振动台试验对象结构无控建模的相关问题，分析比较了AMD系统摩擦等效处理为线性粘滞阻尼的影响，以系统无控三自由度模型为例，结合正弦扫频试验进行了参数验证。其次，提出了基于极点配置控制算法的电磁驱动AMD系统控制策略，给出了理想的极点配置控制区域。最后，以El Centro地震波输入为例，试验比较了极点配置参数对结构振动控制效果的影响，结果表明恰当的控制策略及其参数是成功实现应用电磁驱动AMD系统控制结构振动的前提和基础。     

永磁同步电机抗干扰复合滑模控制器的设计

目的 在灌装、封口等包装作业过程中,提高永磁同步电机的快速响应和抗干扰能力,同时减少控制系统的抖振现象。方法 提出一种复合滑模控制策略,设计一种能适应滑模面和系统状态变化的分段速率滑模趋近律,将其与新型积分滑模面结合,设计一种带速度环的滑模控制器。同时,设计一个干扰观测器,用于估计闭环系统的扰动,并将估计后的扰动实时补偿到控制器的输出电流中,构建复合控制器。结果 仿真结果表明,设计的控制器能够显著提高收敛速度,并有效减少了控制系统的抖振,从而提高了动态质量。此外,干扰观测器与控制器结合的复合控制器可以提高系统的抗干扰能力,从而进一步提高了控制性能。结论 文中提出的复合滑模控制策略可以有效提高永磁同步电机调速系统的动态性能,减少控制系统的抖振,为实现高效、稳定的控制提供了有效的解决方案。     

电动车用永磁同步电机非线性扭转振动模型

针对电动车车身阶次振动和车内噪声的主要振源—永磁同步电机的扭转振动问题,首先,利用集中参数法建立了永磁同步电机扭转振动的非线性动力学模型,解析求解了考虑非正弦分布的永磁磁场、定子开槽、时间谐波电流的永磁同步电机电磁转矩,获取了定子铁芯、机壳的刚度和阻尼参数,指出了电磁转矩波动是引起永磁同步电机非线性振动的主要原因。然后,采用状态变量法求得了非线性方程组的解。最后,通过永磁同步电机扭转振动实验验证了本模型的有效性。     

基于逆系统理论的无轴承永磁同步电机解耦控制研究

应用多变量非线性控制逆系统理论，对无轴承永磁同步电机的多变量、非线性、强耦合的控制对象进行了动态解耦控制研究；介绍了逆系统理论，阐述了无轴承永磁同步电机径向力的产生机理，建立了转矩力和径向悬浮力状态方程，分析了基于逆系统理论解耦控制的可行性，推导出基于逆系统理论的无轴承永磁同步电机转矩力与径向力之间的动态解耦控制算法。仿真结果表明，这种控制策略能够实现转矩力与径向力之间的动态解耦，并且系统具有良好的动、静态性能。     

基于新型趋近律的永磁同步电机动态性能优化

目的 提高永磁同步电机作业时的响应精度和速度,优化其动态反馈性能,解决传统滑模控制中趋近时间与系统抖振相矛盾的问题。方法 采用三闭环控制结构,位置环与电流环采用模糊PID控制方法,速度环采用基于新型趋近律的改进滑模控制方法,添加扰动观测器并给予系统扰动补偿。结果 仿真与在环硬件测试结果表明,文中提出的控制方法与传统三闭环滑模控制相比,相同时间内电机转子位置响应速度提前了0.123 s且无超调,同时明显降低了电磁转矩波动幅度。结论 文中设计的新型趋近律有效改善了传统滑模控制存在的问题,建立的控制系统有效提高了永磁同步电机的响应精度和速度,削弱了永磁同步电机作业时的抖振程度,具有良好的鲁棒性。     

基于阻抗特性多项式拟合的直驱风电机组次同步振荡稳定判据

近年来,阻抗分析法已成为分析新能源发电并网系统稳定性问题的一种主要研究方法。以直驱风电机组并网系统为例,分析了现有的奈奎斯特（Nyquist）稳定判据的特点和适用范围。为了弥补现有阻抗稳定判据的不足,提出了一种基于阻抗特性分式多项式函数拟合的量化稳定判据,采用分式多项式函数等效拟合理论推导或实测的风电机组端口阻抗特性,在拟合频段内分式多项式与原阻抗特性等价。通过求取拟合多项式零点获得了系统振荡频率和阻尼水平,量化分析了系统稳定特性,拓展了阻抗稳定判据的适用范围。最后,通过理论分析和时域仿真验证了分式多项式拟合判据的正确性和有效性。     

多开关磁阻电机无轴传动系统同步控制方法

目的解决多开关磁阻电机同步控制中输出功率不平衡的问题,提高印刷业的生产效率和产品质量。方法在传统交叉耦合同步策略的基础上,提出一种基于神经元变结构PID控制的同步控制方法,该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数,从而保证2台开关磁阻电机的输出功率相同。结果通过仿真数据分析,其达到稳态的调节时间和动态响应时间比现有的同步控制小,且抗干扰能力也得到了提高。结论该策略可提高多电机同步控制系统的同步跟随性能和抗干扰性能,增强多电机无轴传动的同步协调控制能力。