九相感应电机与三相感应电机的性能比较

与三相电机相比,多相电机具有高可靠性,转矩脉动小,多可控自由度等优点.针对多相电机是否具有这些优势的问题,建立了多相电机的数学模型,从磁动势角度出发,深入分析比较了多相电机与三相电机的性能,并以一台九相电机为研究对象进行了有限元仿真.研究结果表明,多相电机具有较高的可靠性,并能进行非正弦供电,输出转矩提高,转矩脉动减小...     

控制棒驱动机构用同步磁阻电机低速运转平稳性研究

首先通过分析控制棒驱动机构中同步磁阻电机在低速运行时出现失稳的原因,得到了齿槽转矩脉动、换相换流转矩脉动和低速时电流非正弦引起的转矩脉动对转矩波动的影响规律.然后通过建立的低速运转仿真模型得到了电机在不同转速下的电流和输出转矩,并针对仿真结果,提出了从电机本体结构和控制方式对电机转矩脉动进行优化的方案.仿真结果表明:优化后电机低速运行平稳性得到明显改善,在低速运行时的电流畸变率减小了65%,转矩脉动最高减小了81%.     

磁齿轮啮合型电机齿槽转矩影响因素分析

磁齿轮啮合型电机是一种具有新颖电磁结构的永磁驱动元件,其具有转矩密度高、低速转矩大等优点。在分析所研究磁齿轮啮合型电机工作原理和齿槽转矩表达式后,得出了影响磁齿轮啮合型电机齿槽转矩的几个因素,利用有限元的方法建立了电机二维模型,对影响电机齿槽转矩及其波动的各种因素进行了仿真分析,得到了齿槽转矩及波动与电机结构尺寸和永磁体材料的变化关系。     

多相电机驱动控制系统的设计与实现

多相电机由于低压大功率、高可靠性和高转矩密度等优点,为电气交通领域提供了一种新的动力解决方案。为此以九相异步电机为例,以DSP主控芯片和IGBT驱动模块为核心,设计了一套多相电机驱动控制系统。基于谐波电流闭环的转子磁场定向矢量控制方法,对多相电机驱动控制系统进行了性能测试。实验结果表明,该驱动控制系统能够准确控制多相电机的电流和转速,充分发挥多相电机的高转矩密度优势,驱动控制系统的设计合理且有效。     

电机参数对电动车传动系统扭转振动的影响分析

针对电动车传动系统存在的扭转振动问题,对传动系统的固有特性、电机的转矩特性及振动系统的动态响应进行了分析研究,提出了综合考虑控制电机动态特性和传动系统的机电耦合仿真方法。首先,建立了某集中式驱动电动车动力传动系统的扭转振动数学模型,分析了系统的固有特性,用实验数据验证了模型的准确性;然后,建立了永磁同步电机的矢量控制模型,分析了驱动电机的转矩特性;最后,基于驱动电机和动力传动系统的机电仿真模型,进行了电机参数的灵敏度分析。研究结果表明:在低频时,引入谐波转矩的各电机参数对动力传动系统扭转振动的影响呈正比关系;在中高频时,电机参数对传动系统的影响不成比例。     

新型双定子永磁游标电机

永磁游标电机具有高转矩密度,直接驱动等优点,在低速大转矩、宽速度范围运行等领域有较好的发展前景.文中提出了一种新型双定子永磁游标电机,介绍了该电机的结构、工作原理以及磁路走势,并以内、外定子均为4对极为例,利用有限元法与转子内部有隔磁层的电机进行了对比仿真分析,结果表明,无隔磁层的新型双定子永磁游标电机具有转子空间利用率高、电机饱和程度和谐波含量低、气隙磁场增速效果优、输出电压波形正弦性好等优点;通过对外定子齿开辅助槽的方式减小了转矩脉动,提升了电机的性能.     

采用模糊逻辑调节器的直接转矩控制感应电动机

介绍了基于直接转矩控制(DTC)的感应电机驱动器,并对其进行模糊逻辑控制仿真分析。直接转矩控制的感应电机使用的内置控制器为AC4的驱动模型,使用模糊逻辑控制的直接转矩控制系统产生的电磁转矩脉动纹波比传统的DTC少。     

纯电动汽车传动系统扭转振动特性分析

重点研究某匹配两挡机械自动变速器(2AMT)的小型纯电动车电驱动传动系存在的扭转振动问题。传动系统包括驱动电机、双速变速器总成、主减速器差速器总成、半轴和车轮,根据其传动链建立了完整的扭转振动力学模型。为了详细讨论驱动电机的电磁转矩激励对整个传动系的影响,驱动电机采用空间矢量模型。在MATLAB/Simulink中,将传动系统振动模型转换成系统仿真模型,并分别研究了驱动电机的电磁转矩控制参数和轮胎刚度对整个传动系统振动的影响。通过匹配分析,该小型纯电动汽车传动系的扭转振动得到了优化。     

联合仿真下谐波转矩对高速列车的动力学分析

牵引电机的谐波转矩是高速列车重要的外部激励来源,为了对异步电机谐波转矩在高速列车动力学特性中的影响进行分析,建立某高速列车的多体动力学模型,根据矢量控制理论对异步电机仿真模型进行搭建,通过联合仿真分析牵引电机谐波转矩在动力学方面对高速列车的影响。仿真结果表明:在高速工况下,异步电机谐波转矩使得车身横向加速度最大峰值增大约30%,车身垂向加速度最大峰值增大约25.8%。在纵向上车身与电机的纵向加速度最大峰值则与不考虑谐波情况的加速度幅值最大值相比增大了数倍。因此建议在对高速列车进行动力学分析时,将电机的谐波转矩考虑进去更符合列车的实际运行状态。     

Halbach磁极阵列结构在永磁无刷电机的设计应用

永磁无刷电机以其优秀的转矩平稳性、快速响应以及低速大转矩直驱特性广泛应用于高精度数控机床、仿真平台和工矿企业的节能改造当中。在其电磁设计过程中通过采用Halbach磁极阵列可以有效提高永磁直流无刷电机的磁负荷并且降低转子磁动势谐波含量,有利于提升电机转矩密度、降低转矩脉动和电磁噪声。本文建立了一台永磁无刷电机的二维电磁模型,比较了电机采用Halbach结构前后的电磁性能,仿真研究表明电机在采用Halbach结构后,整体电磁性能有所提高,能够增强仿真转台的平稳性,对于实际工程技术应用具有一定的意义。     

无轴承异步电机关键技术与发展趋势

无轴承异步电机集磁轴承和异步电机优点于一体,既能产生支承转子的径向悬浮力,又能产生驱动负载的电磁转矩,在高速机床电主轴、压缩机、涡流分子泵、计算机硬盘驱动等特殊场合具有广泛的应用前景。在介绍无轴承异步电机工作原理的基础上,对迄今为止出现的具有代表性的无轴承异步电机结构、数学模型以及控制技术进行了综述,针对目前无轴承异步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承异步电机技术的研究方向和发展趋势,以期为进一步研究无轴承异步电机技术指明方向。     

基于异步电动机的电动汽车驱动系统

为了顺应汽车低碳环保的发展趋势,将异步电机用作电动汽车的驱动电机来代替价格昂贵且环保性差的永磁同步电机。采取转子磁链定向矢量控制的方法来实现异步电机的调速控制,在此基础上建立了一个异步电机作为驱动电机,由电池和双向DC/DC供电的电动汽车驱动系统。推导了异步电机的数学模型,搭建了一个小型电动汽车实验平台,并在实验平台上对异步电机调速性能和双向DC/DC供电系统进行了实验验证。实验结果表明,采用转子磁链定向矢量控制能很好的实现电动汽车的驱动系统的调速控制。     

基于无速度传感器异步电机的风力机模拟研究

风力机模拟系统使在实验室内开展风力发电技术的各项研究成为可能。分析了风力机特性,建立了风力机模型。通过对异步电机间接磁场定向矢量控制技术的研究,考虑到安装速度传感器具有诸多缺陷,提出基于模型参考自适应（MRAS）转速辨识理论的无速度传感器异步电机的风力机模拟控制方法,并且考虑到转子时间常数对矢量控制系统的影响,采用同时辨识电机转速和转子时间常数,使系统辨识转速同时,对电机参数变化具有较强的鲁棒性。利用MATLAB/SIMULINK搭建了基于无速度传感器异步电机的风力机模拟系统,通过对风力机特性,最大风能捕获和电机参数对矢量控制系统影响的仿真,证明了系统的可行性。     

CRH3动车组牵引传动系统的负荷建模

针对如何分析整个牵引供电系统负荷特性以及建立高铁牵引供电品质分析平台的问题,采用矢量控制系统控制异步牵引电机,搭建了CRH3型高速动车组(EMU)牵引传动系统的Matlab/Simulink仿真模型.在此基础上,根据该动车组主要负荷成分为感应电动机的特点,采用感应电动机并联指数形式的静态模型,建立了该动车组负荷的数学模...     

液压挖掘机主被动复合驱动回转系统特性及能效

液压挖掘机上车回转系统起动时,由于大惯性、高起动压力而造成大量的溢流损失;制动时回转动能转化为热能,能量损耗大。为此提出主被动复合驱动回转系统,在主驱动回转系统的基础上增设被动回路,被动液压马达用于降低主驱动液压马达的驱动功率及回收制动能量;为降低起动过程中的溢流损失,对主动回路采用进出口独立控制。针对主动马达和被动马达不同排量比对蓄能器压力的影响,提出了改变被动马达排量的优化方案。首先,进行元件匹配计算;然后,建立挖掘机主被动复合驱动回转系统联合仿真模型,与原机回转系统进行能耗对比。结果表明:主被动复合驱动系统在1个工作循环内能耗降低了35.9%~53.1%,实现了节能,提高了工作效率。     

Multidisciplinary simulation for driving performance analysis of an escalator system

An electric motor coupled with a gear train generates driving torque to move step band and handrail band together with passenger load for operation. Therefore, understanding of electric motor dynamics and its influence on escalator system in transient and steady state is very important for both product development and service operation in compliance with safety code requirement. A multidisciplinary escalator simulation model in complete system-level is introduced based on multibody dynamics technology including 3-phase induction motor, gear train inside of machine gearbox, step band, handrail band and all other drive chain bands. Torque from 3-phase induction motor is considered in the system model by the flux linkages equations derived from d-q axis equivalent circuit. The verified simulation model compared with Thévenin’s equivalent circuit model is used to investigate driving performance of an escalator system in different passenger load condition.     

三电平逆变器SVPWM调速控制系统的研究

为了研究三电平逆变器在高压大容量电机变频调速中的应用,详细分析了三电平逆变器的开关模型和拓扑结构,得到了在三电平逆变器供电下异步电机调速系统的数学模型,提出了一种以空间矢量脉宽调制实现对逆变桥控制的方法。仿真表明,该方法可以有效地实现三电平空间矢量控制,实现高性能异步电机调速控制。     

MRAS state estimator for speed sensorless ISFOC induction motor drives with Luenberger load torque estimation

This paper presents a novel method for estimating the load torque of a sensorless indirect stator flux oriented controlled (ISFOC) induction motor drive based on the model reference adaptive system (MRAS) scheme. As a matter of fact, this method is meant to inter-connect a speed estimator with the load torque observer. For this purpose, a MRAS has been applied to estimate the rotor speed with tuned load torque in order to obtain a high performance ISFOC induction motor drive. The reference and adjustable models, developed in the stationary stator reference frame, are used in the MRAS scheme in an attempt to estimate the speed of the measured terminal voltages and currents. The load torque is estimated by means of a Luenberger observer defined throughout the mechanical equation. Every observer state matrix depends on the mechanical characteristics of the machine taking into account the vicious friction coefficient and inertia moment. Accordingly, some simulation results are presented to validate the proposed method and to highlight the influence of the variation of the inertia moment and the friction coefficient on the speed and the estimated load torque. The experimental results, concerning to the sensorless speed with a load torque estimation, are elaborated in order to validate the effectiveness of the proposed method. The complete sensorless ISFOC with load torque estimation is successfully implemented in real time using a digital signal processor board DSpace DS1104 for a laboratory 3 kW induction motor.     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。