双凸极永磁电机的直接转矩控制

由于双凸极电机的结构,使其在运行时会有较大的转矩脉动,针对这一缺点,提出了双凸极永磁电机的直接转矩控制方式。采用有限元的方法对双凸极永磁电机(DSPM)进行了磁场分析。分析了其数学模型,降低了转矩的脉动。通过仿真验证了双凸极永磁电机直接转矩控制的正确性,并将其与传统的转速电流双闭环控制方式进行了比较,在直接转矩控制方式下,双凸极永磁电机转矩脉动较小,转速更为平稳。     

新型轴向磁通双凸极永磁电机设计与建模仿真

设计了一种具有双定子的新型结构轴向磁通双凸极永磁电机。使用有限元方法对该新型电机进行分析,得到了空载情况下的自感、磁链等特性曲线。针对该新型电机的特点,给出了双凸极电机的数学模型。参照径向磁通双凸极电机的建模方法,结合获得的绕组自感和磁链数据,搭建了基于MATLAB/Simulink的电机转速、电流双闭环调速系统的模型,成功仿真出该电机的转速、电流、转矩等波形。系统的仿真结果表明该新型电机运行可靠、便于控制。     

半桥拓扑双凸极电机相电流的检测与控制

针对三相半桥拓扑常规相电流检测与控制都是在双凸极电机每相绕组上分别采用一个电流检测器,使得系统结构复杂,因而限制了半桥拓扑系统的发展,提出了半桥拓扑电励磁双凸极电机相电流检测与控制的新思路。采用将双向电流分解控制的方法,设计了半桥拓扑电励磁双凸极电机调速系统,为半桥拓扑的应用开辟了一个新的途径。在阐述了系统各部分实现原理的基础上,进行了仿真分析与试验验证。仿真与试验均表明,该控制思路的提出可使系统结构简单、控制灵活,不仅克服了常规相电流检测与控制的复杂性,而且也发挥了全桥电路所不可比拟的优越性。     

双凸极电励磁起动电机的设计与分析

根据某型起动机的基本要求,设计了一台12/8极双凸极电励磁起动电机,给出了电机的基本结构,详细叙述了电机的基本设计方法和流程,给出了双凸极电机的功率尺寸方程和励磁绕组的匝数确定原则,并验证了电机的槽满率。同时,根据所设计电机尺寸,建立了有限元分析模型,对电机的气隙磁密、反电势、磁链以及空载特性等进行了分析与仿真验证。最后,还通过"场-路"结合建立了双凸极电机驱动仿真系统,进行了标准角度控制下的仿真,给出了关键仿真波形,仿真结果验证了电机设计的合理性和正确性。     

基于SIMULINK/PSB的电励磁双凸极电机系统的建模与仿真

针对新型电励磁双凸极电机特点，采用MATLAB软件下的SIMULINK/PSB工具箱，对电励磁双凸极电机系统进行建摸与仿真。建模时采用结构化和模块化的设计方法。介绍了系统各个功能模块构造的方法，并进行了整个系统的数字仿真。仿真结果与理论分析一致，表明了所用仿真方法的正确性和有效性．     

定子永磁型双凸极电机的转子设计

目前,对双凸极永磁（Doubly salient permanent magnet,DSPM）电机驱动系统研究时间相对较短,尚有不少技术问题有待进一步深入探讨.但鉴于已了解双凸极永磁电机驱动系统具有的优点、特征以及合理使用该系统,结合实践,对定子永磁型双凸极电机的转子进行了设计,分析了双凸极永磁电机的电流斩波控制和角位置控制方式,阐述了功率变换器的电路结构和信号检测原理.     

电励磁双凸极电机电动和发电功率的比较

根据双凸极电机的机电能量转换过程,从磁能变换的角度分析了电励磁双凸极电机电动及发电时的工作原理。借助有限元仿真软件,针对同一台12/8极电励磁双凸极电机,分析了电枢反应对双凸极电机电动及发电功率的不同影响,比较了提前角度控制和不控全桥整流发电方式下电机的功率密度,给出了不同励磁电流下电机电动及发电功率特性曲线。对原理样机进行了试验,验证了仿真分析的准确性。分析结果表明:电励磁双凸极电机电动和发电最大功率点随励磁电流的增加不断增大,而相同转速、励磁电流条件下,双凸极电机电动功率大于发电功率。     

定子双馈电双凸极电机恒功率弱磁控制的研究

介绍了定子双馈电双凸极电机(SDFDS)的结构、原理和弱磁调速控制方法。相对于永磁电机,定子双馈电双凸极电机磁场可调,易于实现弱磁控制和基速以上的恒功率控制,大大扩大了电机的调速范围。针对一台三相12/8极定子双馈电双凸极电机,运用Matlab/Simulink软件建立仿真模型,实现该双凸极电机的恒功率弱磁调速,从而说明电机有调速范围更宽的优点。     

双凸极起动/发电机的全数字起动控制

为了研究双凸极电机的起动过程,采用了电机转速PI调节与斩单管电流调节的双环控制方法,结合数字控制技术,研究了双凸极电机的全数字起动过程,给出了基于DSP控制的起动系统的硬件与软件设计。通过电机起动过程的转速响应曲线与相电流变化规律的试验结果,验证了双凸极电机的全数字起动控制具有起动时间短、转速响应快、电机性能稳定的优点,对于双凸极电机应用于航空起动／发电系统提供了理论与实践支持。     

双凸极电机单周期等幅度控制方式的研究

双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度较慢,且存在固有的控制延时,控制效果不够理想。该文给出了双凸极电机的工作原理和工作方式,提出一种新型的电流控制方式及其数字实现方法,并详细分析了双凸极电机采用新型控制方式时的稳态特性和动态响应。最后,通过有限元仿真和实验验证了新型控制方式在双凸极电机控制系统中的有效性。     

异步电动机矢量控制技术的研究

以三相异步电动机为研究对象,从电动机调速的实质出发,对异步电机的矢量控制进行了研究。分析了异步电机的数学模型及其矢量控制原理,根据矢量控制原理给出了交流异步电机矢量控制系统总体设计方案,并进行了相关控制仿真。仿真结果表明系统具有较高的动态、稳态性。     

基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制仿真研究

为了对高性能永磁同步电动机矢量控制系统进行准确分析,在分析永磁同步电机数学模型和空间矢量方法的基本原理的基础上,采用经典速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机空间矢量控制系统的仿真模型,详细说明了仿真系统模型的4个组成模块,并在MATLAB/Simulink环境下进行仿真实现。仿真结果表明:系统构建方法简单,基于空间矢量控制方法的同步电动机系统的响应速度快,系统运行平稳,仿真波形与理论分析一致,验证了该仿真实验平台的有效性。     

基于saber的感应电机控制系统仿真研究

采用交-直-交变换器对鼠笼式感应电机的电动状态进行控制,由于交-直-交变换器中间直流环节使AC/DC和DC/AC模块相互独立,AC/DC采用SPWM高频整流矢量控制,实现整流的高功率因数,DC/AC采用SVPWM空间矢量控制,以提高直流环节电压利用率,从而使感应电机获得优良的调速性能,在saber软件中对以上控制策略进行了仿真研究,仿真时采用Newton-Laphson算法及变步长仿真,仿真结果较真实的反映了感应电机的运行状况,仿真系统收敛性强,对今后研究感应电机的控制系统提供了有益参考。     

电动汽车感应电机矢量控制系统建模仿真

根据矢量控制原理,利用软件Matlab／Simulink构造了一个电动汽车感应电机矢量控制系统,分别对系统中的感应电机、逆变器、矢量控制算法、驾驶意图以及电动汽车阻力转矩进行建模与仿真。该系统模型能通用于电动汽车感应电机驱动控制系统,只要输入不同系统参数即可,是深入研究电动汽车感应电机矢量控制系统的有效工具。以电动轿车30kW感应电机为例,给出了仿真结果,结果分析证明系统模型的有效性。     

轴向磁场磁通切换永磁电机控制系统建模及仿真研究

提出了一种新型结构的6/13极定子模块式轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机。该电机具有结构紧凑、转矩密度大、效率高和容错性能强等特点。分析了AFFSPM电机结构和工作原理,推导了AFFSPM电机的数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了AFFSPM电机控制系统仿真模型,分别对滑模速度控制和比例谐振控制的控制策略进行仿真研究,分析对比AFFSPM电机的转速、转矩和三相电流的波形。仿真结果表明,与比例谐振控制策略相比而言,滑模控制策略下该新型AFFSPM电机控制系统具有较好的静态和动态性能。     

基于SVPWM的永磁同步电机控制策略研究

以风力发电项目为背景,应用电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的控制方法,分析了永磁同步电动机矢量控制原理并研究了永磁同步电机的控制策略.详细讨论了建立永磁同步电机SVPWM控制系统仿真模型的方法,在Matlab7.0/simulink中建立了永磁同步电机SYPWM控制系统的模型,并进行了仿真实验.仿真结果表明本文论述的永磁同步电机SVPWM控制系统应用的正确性.     

开关磁阻电机及控制系统仿真与建模

开关磁阻电机(SRM)应用广泛,但由于电机内部磁场的非线性和相电流难以解析等问题,因此高精确度的建模和仿真较为困难。电机及驱动系统建模的研究直接影响到电机的优化设计、动静态性能分析、控制策略的评估等。为此,介绍了一种SRM及控制系统的建模方法,利用Flux有限元软件搭建的电机本体模型与MATLAB搭建的控制系统进行联合仿真。通过试验,测得电机在不同运行状态下的电流波形,并与仿真结果比较。结果表明:不同控制方式下的电流波形与仿真结果一致,是一种行之有效的建模手段。     

混合动力汽车用异步电动机驱动系统研究

针对混合动力汽车用异步电动机能量需要双向流动的特点,基于TMS320F2812数字信号处理器对电机驱动系统进行了设计,采用基于空间矢量PWM的直接转矩控制策略控制电机转矩,且能够有效的控制电机处于电动运行和发电运行状态,电机速度控制精度高.针对控制策略进行了必要的仿真,仿真和试验结果验证了系统的有效性.     

基于HIL仿真试验平台的动车组电机缺相故障研究

牵引控制系统中异步电机定子绕组发生故障,导致定子绕组不对称连接,严重影响动车组(EMU)牵引控制系统的安全稳定运行。针对牵引控制系统中异步电机定子一相绕组缺相故障,考虑端电压约束条件,推导电机一相缺相的数学模型,并基于硬件在环(HIL)仿真试验平台对数学模型进行验证。详细阐述了HIL测试平台的系统框架,设计实现方法,软硬件连接配置。将Xilinx软件下搭建的电机缺相数学模型下载至dSPACE仿真机上运行,与牵引控制单元(TCU)连接,进行HIL仿真,通过检测算法对电机缺相故障作出判断与处理。结果表明该仿真测试平台的有效性,可提供接近真实的测试环境,为牵引控制系统电机缺相故障诊断与算法功能开发提供了理论基础和设计依据。     

基于ANFIS控制的交流变频调速系统研究与仿真

交流电动机是一个多变量、非线性对象,其静态和动态特性以及控制较之直流电动机要复杂得多。针对交流电动机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而使性能变差的问题,设计了一种基于改进算法的自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的交流电动机矢量控制系统速度调节器。仿真实验结果表明,使用自适应神经网络的模糊推理系统控制的异步电机矢量控制系统不仅提高了动态和稳态性能,而且具有较强的鲁棒性。