电励磁双凸极电机转矩脉动抑制的控制策略

造成电励磁双凸极电机转矩脉动的原因有很多,通过适当的控制策略可以优化某些因素从而改善转矩脉动。从控制策略方面总结了近年来优化转矩脉动的研究成果,介绍了几种有效的控制方法,大体思路可以从改善绕组相电流(包括稳定相电流、消去谐波电流、电流矢量分解等)、优化开关角度弥补换相电流缺陷以及优化输出转矩控制等方面来减小转矩脉动。     

双凸极永磁电机的控制模式

在分析双凸极永磁电机基本特性的基础上,综述比较了双凸极永磁电机的控制模式.电流斩波控制适合电机低速运行时采用,角度位置控制适合电机高速运行时采用,电压控制可以单独采用,也可结合前两种控制方法一起使用.控制模式的分析比较为不同场合下的应用选择提供了依据.     

混合励磁双凸极电机提前角控制策略研究

为提高混合励磁双凸极电机在半桥功率变换器供电方式下高速运行时的输出转矩,以定、转子极弧为15°/20°的12/8极混合励磁双凸极电机为研究对象,在对标准角控制策略研究基础上,提出了提前角控制策略,并对不同提前角对电机相绕组电流和输出转矩的影响进行了理论分析和仿真研究,达到了预期目的。     

双凸极永磁电机故障分析与容错控制策略

电机驱动系统的可靠性问题在实际应用中得到了相关领域学者越来越广泛地关注.在对容错电机的基本结构特点进行分析的基础上,针对现有容错电机的不足,对双凸极永磁(DSPM)电机的容错性能进行了研究.DSPM电机克服了开关磁阻电机和转子永磁型容错电机的各自不足,具有可靠性高和功率密度高等优点.为提高DSPM电机缺相运行特性,提出了一种容错控制策略,建立了DSPM电机驱动系统的联合仿真模型,并将其应用于容错性能分析.仿真和实验结果表明,DSPM电机是一种新型容错电机,具有较强的带故障运行能力.本文为新型定子永磁型容错电机的研究打下了基础.     

双凸极永磁电机新型控制策略研究

在对双凸极永磁电机数学模型和静态参数分析的基础上,该文分析了其转矩脉动的产生原因。针对常规转速电流双闭环控制策略转矩脉动大的缺点,提出了一种新型转速转矩电流三闭环控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了电机和控制器模型,仿真结果表明了控制策略的正确性和有效性。     

永磁式双凸极电机新型开通关断角控制策略的电流比研究

在永磁式双凸极电机新型开通关断角控制策略的基础上,对换相期间的电流控制模式进行研究,结合理论推导,得出换向相的最优电流比。根据有限元分析的电感和磁链数据,构造永磁式双凸极电机调速系统非线性仿真模型,对不同电流比在不同负载情况下进行大量仿真研究,给出不同负载下电流比与转矩脉动率的变化曲线。通过仿真和实验验证了理论推导的正确性。与电流比较小时相比,最优电流比下新型开通关断角控制在低速时出力大,转矩脉动较小,转速比较平稳。     

单斩电流滞环控制的双凸极永磁电机三相桥式功率变换器中的电流尾巴

双凸极永磁电机的功率控制器通常采用电流滞环斩波控制.文中基于12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,研究了单斩电流滞环控制的三相桥式功率控制电路;提出采用这种控制方案的三相桥式变换器,每相绕组在关断时段内,会出现两段电流尾巴,削弱电机出力,增加系统损耗.文中首先介绍了单斩电流滞环控制方案,给出基于这种控制方案的三相桥式功率变换器稳态工作原理分析,阐述了电流尾巴的产生机理,给出电流尾巴出现时刻及电流尾巴大小的解析式,指出其危害性,并讨论了三相绕组反电势对称性及霍尔位置调整的准确度对电流尾巴的影响,实验结果证明了文中研究及结论的正确性.     

可控漏磁反凸极永磁电机的最优电流控制

针对可控漏磁反凸极永磁同步电机在传统电流控制策略中存在电枢电流大、效率低及控制精度低等缺点,提出了一 种考虑电机在运行过程中参数变化的最优电流控制策略。首先,分析新型电机的反凸极和可控漏磁特性,考虑电机电感与磁 通的变化引入反凸极比和漏磁率系数,构建新型电机结构模型;其次,对传统的最大转矩电流比控制进行重建,得到最优电流 组合,进一步提高电机的控制精度,降低电机的铜耗;最后通过对电机的仿真和实验。结果表明,相比于传统的控制策略,所 提方法铜耗降低了约5%,电枢电流降低了0.6 A, 提高了电机的效率。     

定子永磁型双凸极非稀土永磁电机谐波电流抑制

定子永磁型双凸极非稀土永磁电机(NRE-DSPM)采用剩磁较高的铝镍钴(Al Ni Co)永磁代替传统的稀土永磁,降低电机制作成本的同时也可配合磁化绕组对电机气隙磁场进行调节,使电机获得较好的性能。但受电机本体参数影响,NRE-DSPM在运行时相电流中含有大量的谐波,严重影响电机的效率和稳定性。为解决此问题,采用了一种PI控制器并联谐振调节器的电流环控制方法。该方法结构简单,易于实现,且无需增加硬件成本,可对电流谐波进行有效抑制。一台1.25 k W的NRE-DSPM样机在试验平台上进行了试验,试验结果验证了所用方法的有效性。     

双凸极永磁电机基本特性的研究

双凸极永磁电机是20世纪90年代出现的一种新型的机电一体化系统。本文对采用新颖转子斜槽结构的双凸极永磁电机进行了研究,通过若干试验揭示了其独特的静态和动态特性。研究结果表明,双凸极永磁电机具有起动速度快、转矩电流比大、机械特性硬等特点。     

永磁同步电机高动态响应电流控制方法研究

高性能永磁同步电机伺服控制系统要求有快速响应的电流内环,以保证系统的高动态性能。常用的PI调节器调节时间长,且容易出现超调,基本预测控制响应快,但对模型参数的准确性要求高。为此,提出了一种改进的预测控制方法和占空比更新策略。转矩电流环采用并联积分器的改进预测控制方法,励磁电流环采用PI控制。改进的占空比更新策略可使电流控制延时缩短至1.5个控制周期,改进的预测控制方法可以有效降低对参数准确性的依赖。仿真和实验表明,相对于基本预测控制方法和PI控制方法,所提方案可缩短控制延时,降低系统参数敏感性,提高电流环动态性能。     

双转式永磁无刷电动机的控制

在普通永磁无刷电动机基础上,分析了双转式永磁无刷电动机的数学模型及速度闭环控制策略,并在该基础上建立以TMS320F2407为核心的闭环控制软硬件系统,并进行了试验.试验结果表明该种控制系统控制性能较好,控制精度较高.     

内置永磁体嵌放深度对自起动永磁同步电动机性能的影响

通过合理设计嵌放深度，可有效改善自起动永磁同步电动机的运行性能，同时可以节省永磁材料的用量，进一步降低生产成本。在保证其他各种参数不变的前提下只改变永磁体的嵌放深度，对电机运行性能的变化进行有限元仿真的分析，获得的数据证实了上述观点。研究对于小功率自起动永磁同步电动机的设计具有一定的指导意义。     

永磁同步电动机速度控制方案

涉及面装永磁同步电动机(PM SM)的速度控制,旨在开发控制方案使电机快速地跟踪指令速度。关键是让电流误差子系统成为一个具有好的收敛速率的齐次(不受力)系统,以使定子电流快速跟踪由速度调节器给出的指令电流。所给方案结构与算法简单。仿真实验结果显示,该系统在突加减负荷的情况下能够成功地跟踪指令速度信号。     

内置式永磁同步电机弱磁调速控制

在对内置式永磁同步电机数学模型深入研究基础上,提出了一种最优弱磁路径控制策略,该控制策略是基于由直轴电流Id和交轴电流Iq所构成的状态空间,以最大电流曲线、最大磁链曲线和最小磁链转矩比曲线为边界而提出的一种最优弱磁路径。该控制策略以实现在电机任何转速下输出力矩范围最大化和电机电枢电流最小化为目标,指出了电机在各种转速下的力矩控制方法,充分挖掘电机的自身潜能,有效保证高速高精型数控机床的加工运行。仿真和实验研究表明,该控制策略可以大大提高电机的调速范围,同时保证转矩有良好的可控性。     

永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的研究

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchmnous Motor,简称PMSM)以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用.以PMSM为控制对象.详细分析了矢量控制原理和直接转矩控制原理,并且0利用DSPTMS320F2812.分别针对PMSM的矢量控制和直接转矩控制进行了实验系统的验证.实验结果表明,PMSM的矢量控制响应平滑.具有与直接转矩控制同样迅速的响应,但直接转矩控制的转矩和磁链脉动明显.     

内置式永磁同步电机不同转子拓扑结构对电机性能的影响分析

为了研究不同转子拓扑结构对8极48槽内置式永磁同步电机(IPMSM)的电磁性能和噪声性能的影响,分别建立了单层无隔磁桥、单层有隔磁桥、双层无隔磁桥以及双层有隔磁桥转子拓扑结构的内置式永磁同步电机的有限元模型。除转子拓扑结构以外,四种电机的定子拓扑结构、永磁体使用量等其它条件完全相同。首先,对电机电磁性能和噪声性能进行相关的理论分析。其次,建立四种电机的有限元模型,对四种电机的凸极率、输出转矩、转矩脉动以及空载反电势谐波畸变率等电磁性能进行比较分析,并对四种电机进行模态分析。最后,比较了四种电机的振动响应和噪声特性。结果表明,双层有隔磁桥转子结构的内置式永磁同步电机电磁性能最好,并且其噪声削弱效果也最好。     

永磁同步电机高转矩电流矢量控制方法和系统

本文提出了一种提高永磁同步电机输出转矩的电流矢量控制方法,即通过实时控制定子电流矢量的相位角,充分利用磁阻转矩来使电机输出转矩达到最大值。与传统的控制方法相比,电机的几种性能指标如：力矩,效率,功率因数等都得到了改善。文中还给出了最民矩电流矢量控制的实现方法和仿真结果。     

基于模糊和预测的永磁同步电动机自适应控制

针对永磁同步电动机常规模糊控制的不足,提出了一种基于模糊和预测的自适应控制策略.该策略通过分析模糊控制存在的控制盲区,设计了控制模式切换值,并在速度偏差较大时采用带修正因子的模糊控制,以改善对象在不同情况下的动态响应特性;而当小偏差时采用基于模型的一步预测控制,提高控制精度.仿真结果表明,采用该方法的调速系统具有良好的控制效果.     

电动机车驱动永磁同步电机设计和控制的研究

针对电动汽车,设计了一种新型的内置式永磁同步电动机,建立其相应控制系统,并通过Matlab/Simulink对控制系统建模仿真.仿真结果验证了系统的运行特性.