开关磁阻电动机非线性磁链模型

由于开关磁阻电机磁路的不规则和局部区域磁场的严重饱和,物理的解析方法建立其磁链模型是非常困难的.该文提出了一种数学拟合的非线性解析建模方法,它依靠开关磁阻电机全域的磁化特性拟合解析的磁链模型.并依靠最小二乘法来确定磁链模型的参数,从而保证了非线性磁链模型将能反映开关磁阻电机全域的磁化特性.最后给出的本模型和其它两种磁链模型求解静态转矩特性的仿真比较证实了本模型的有效性.     

基于多项式磁饱和模型及EKF的感应电机磁链观测

感应电机的转子磁链通常用定子电流进行观测,易受测量噪声影响,且观测模型精度与电机参数有关。当电机内磁场幅值变化时,磁路非线性饱和效应会引起互感参数波动,导致观测磁链的幅值和方向偏离实际值,使控制出现偏差。对此,提出基于四阶多项式磁饱和模型以及扩展卡尔曼滤波(EKF)的全状态估计算法,以定子电流作为反馈,观测转子磁链的同时,辨识互感参数。仿真及实验结果表明所提算法能降低磁饱和非线性对控制系统的影响。     

考虑磁滞及饱和的交流电机非线性模型的研究

对具有非线性、强耦合、多变量、周期性的交流电机内部电磁运行规律进行研究和分析。应用数值分析 ,引入一个非线性磁链对线性磁链导数的因子 ,提出一种能够处理包括电机磁滞、饱和在内的非线性动态问题的方法 ,建立有效的电机数学模型。根据此模型进行数值仿真 ,并进行实验比较     

直驱型机电作动器中永磁容错电机非线性模型研究

针对直驱型机电作动器中永磁容错电机存在饱和凸极效应的特点,建立三相12槽10极永磁容错电机非线性数学模型。将电机绕组磁链分为定子电流和转子磁极产生的磁链两部分,把转子磁极产生磁链等效为随转子位置变化的等效电流产生磁链,将电感表示为绕组总电流函数。辨识电机非线性磁链模型,在此基础上得出永磁容错电机非线性模型参数,在Matlab/Simulink中建立永磁容错电机非线性数学模型,并进行仿真分析。最后,利用有限元法和实验验证永磁容错电机非线性数学模型的有效性。此模型可推广到其他永磁容错电机中,可以为永磁容错电机无传感器控制设计提供参考,对提高直驱型机电作动器可靠性很有帮助。     

磁悬浮开关磁阻电机磁饱和特性的有限元分析

分析了12/8极磁悬浮开关磁阻电动机的悬浮力产生机理,建立了电机非线性磁链Maxwell 2D模型.通过有限元计算,研究了转子角变化对铁心磁饱和程度的影响,给出了悬浮力和磁饱和特性的定量关系.计算结果表明,与近似线性磁链模型下悬浮力与副绕组电流呈线性递增关系相比,实际电机的悬浮力与副绕组电流呈严重非线性关系并存在减小区间.该研究对电机优化设计和控制具有一定的理论价值.     

考虑磁链饱和影响的无速度传感器交流电机控制算法研究

当交流电机气隙磁通发生饱和时,常规的自适应速度估算法无法避免由于电感量的非线性变化带来的影响。提出了一种新型的复合算法,不仅能对电机转速进行识别,而且还能对电感非线性变化进行估算。该算法由定子电压方程和转子磁链观测器的对磁链估算的差值构造而成。还介绍了对传统算法校正方法,以提高速度算法在磁链饱和下的估算精度。最后对本算法进行了仿真和实验研究。     

内置式三相正弦永磁同步电机非线性模型研究

永磁同步电机是多变量、强耦合、非线性时变系统,经过线性化得到的模型,无法准确描述其动态过程。为了实现良好的传动控制,考虑电机内部各种非线性因素的精确PMSM模型显得尤为重要。基于有限元分析,使用冻结磁导率法研究了交叉饱和效应对电机电气参数的影响。计算得到了三相正弦IPMSM在不同运行点下的电流磁链、永磁磁链、自感和互感参数以及齿槽转矩随转子位置的变化曲线,在Simulink中建立了非线性仿真模型。该模型的负载开环仿真结果与有限元动态分析结果吻合良好,证明了模型的准确性和可靠性。     

基于磁链重构的永磁同步电机分布参数模型

针对基于电感的永磁同步电机(PMSM)线性集中参数模型无法描述电机磁路饱和、反电动势非正弦等非理想特性的问题,提出一种基于磁链重构的PMSM分布参数模型,并进行了仿真和试验验证。首先通过有限元分析(FEA)获取电机不同工作点下的磁链,其次利用傅里叶级数展开和多项式拟合方法对磁链进行重构,再根据重构的磁链建立起PMSM分布参数模型,并进行了仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,模型能准确描述PMSM在不同工况下的非线性特性。     

永磁同步电机磁链修正无位置传感器控制

表贴式永磁同步电机转速可以由电机反电势和磁链的比值进行估算,而永磁同步电机在运行时,永磁体磁链会因为交叉耦合和饱和效应而非线性实时变化,直接影响无位置传感器控制中电机转速和位置的估算.本文提出了一种磁链误差滑模观测器,通过重写定子磁链方程构建磁链误差观测器,由观测的磁链误差对永磁体磁链初值进行在线修正,利用修正得到的磁链值和反电势估算电机转速.该方法可以有效消除由于磁链扰动以及磁链初值精度不足而导致的转速及位置估算误差,提高永磁同步电机无位置传感器控制的转速和位置估算精度及抗干扰能力.仿真和实验验证了方法的正确性和有效性.     

同步磁阻电机磁链观测无传感器控制

针对同步磁阻电机铁心饱和以及直轴与交轴的交叉饱和现象严重,传统的无位置传感器控制方法往往难以实现高性能控制的问题,提出一种考虑铁心饱和现象、基于磁链观测法的同步磁阻电机无传感器控制策略,利用查表法实时获得不同工况下的电感参数,可实现电机无传感器的转子位置闭环控制。利用同步磁阻电机电流模型和电压模型观测定子磁链,将2种模型下观测的磁链误差通过矫正环节调节电压模型观测的磁链值,使得该磁链误差趋近于0,从而观测到准确的定子磁链。通过仿真与实验验证了所提出无传感器控制方法的有效性及优良的控制性能。     

利用数值仿真方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数

精确的变压器深度饱和模型是分析电网过电压暂态过程的基础。而目前端口试验的方法只能得到额定运行时等效电路模型的参数,却无法得到过电压下深度饱和区的参数。该文提出利用数值仿真的方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数,数值仿真的方法分为两种,包括基于端口数值试验的方法和基于电磁场分布计算磁阻方法。前者通过磁场和电路耦合的方法在变压器的端口设置开路或短路状态以确定等效电路参数,后者利用变压器各部分的磁通和能量的积分结果计算磁阻,再转换得到等效电路参数。计算磁阻的方法更适用于分析拓扑复杂、深度饱和的变压器等效电路模型参数。     

一种新的三绕组自耦变压器的非线性建模

自耦变压器的精确建模在分析变压器运行于磁饱和区域的特性时至关重要。从单相三绕组自耦变压器的电磁关系入手,推导出折算到高压侧的三绕组自耦变压器的等效电路。给出模型中的线性绕组漏阻抗参数和非线性激磁阻抗参数的计算方法,并详细介绍了利用磁等值回路图得到激磁电抗非线性电感的方法。然后给出了利用JA磁滞模型编程实现非线性电感的方法。最后通过FORTRAN语言在PSCAD中搭建三绕组自耦变压器模型。仿真结果验证了所建模型能够准确地反映自耦变压器的非线性特性。     

一种基于磁化曲线分析瞬态饱和的异步电机空间矢量的新方法

提出一种用空间矢量表示的异步电机瞬态饱和的数学模型.该模型的分析方法有别于传统的磁路饱和处理方法,直接利用异步电机空载磁化曲线来考虑磁路饱和对电机的影响,进而推导出异步电机瞬态饱和非线性数学模型.利用该模型对异步电机进行Matlab实例仿真.结果表明,该模型较之线性模型有一定的改进.     

电容式电压互感器一次侧过电流的原因分析

建立了电容式电压互感器(CVT)及其系统的等效电路模型,以35 kV CVT为例,分析了可能造成CVT一次侧过电流的各种原因.从幅相频率特性角度反映了CVT自身及其系统谐振点的分布情况,根据CVT中间变压器非线性激磁电感和速饱和阻尼器非线性电感的伏安特性试验数据,得到相应的磁化曲线,建立了CVT的仿真模型.利用ATP-...     

Modeling and analysis method of fractional-order buck–boost converter

In this paper, the equivalent small parameter method (ESPM) is used to establish the nonlinear mathematical model of the fractional-order buck–boost converter in continuous current mode (CCM), and the analytical expression of approximate steady-state period of converter state variable is obtained by using equivalent small parameter method and combining with harmonic balance principle. The Matlab/Simulink is used to construct the fractional-order capacitance and inductance and to build the circuit model as well as the simulation model of fractional-order buck–boost converter. Moreover, the simulation results of Oustaloup circuit model and numerical simulation model are compared with those of ESPM model to verify the validity and accuracy of the ESPM. The model is simulated by changing the orders of the capacitor and inductor to obtain the influence rule of the order of fractional element on harmonic characteristics of the state variables.     

计及铁心损耗和磁滞效应改进的变压器模型

分析电力系统暂态过程或铁磁谐振等问题时,建立变压器精确的等效非线性模型非常关键。基于变压器的空载实验,利用非线性电阻和考虑磁滞效应的非线性电感的并联来等效变压器铁心励磁支路,并给出了变压器的等效电路模型和励磁支路参数特性的计算方法。在工频条件下,分别建立了模型变压器和单相三柱变压器JMB-500的等效模型,计算结果与测量结果吻合很好。最后,建立了模型变压器在不同频率下的等效模型,该文的计算结果与测量结果也同样吻合,证明了该文方法的有效性和准确性。     

电流互感器的数字实时仿真

电流互感器电磁暂态过程仿真,在电力系统动态仿真系统中是必不可少的,为此提出了一个电流互感器的非线性实时仿真模型。模型中考虑了磁饱和和磁滞的影响,同时给出了相应的数字积分方法。对该电流互感器正常工作电流状态、一次侧大电流故障状态及一次侧开路故障状态的电磁暂态过程进行了仿真。仿真结果表明,提出的实时仿真模型和选用的数字积分方法是正确、有效的。     

电磁式电压互感器励磁特性对铁磁混沌电路的影响分析

电力系统中,含电磁式电压互感器（TV）的电路在某些情况下可能产生混沌振荡想象,其主要原因是TV铁芯的磁饱和效应导致铁芯电感非线性变化,在实际研究中常用励磁特性曲线描述TV铁芯电感的非线性变化。引用一个含TV的四阶自治铁磁电路模型,研究了TV励磁特性对铁磁电路的影响。理论分析与仿真结果表明：铁磁电路系统中存在混沌振荡现象,电磁式电压互感器非线性励磁特性是影响该电路混沌动力学行为的重要因素。     

Pspice电路仿真中变压器模型的使用

详细阐述了Pspice电路仿真中变压器模型的使用方法和注意事项,包括通用线性变压器模型、由线性磁心模型构成的线性变压器模型、具有磁滞现象和饱和特性的非线性磁心构成的非线性变压器模型.还介绍了利用电压控制电压源和电流控制电流源构成的具有交流和直流传输特性的理想变压模型.另外,提出了利用模型编辑器建立非线性磁心模型的两种方法:参数提取法和试错法,并且设计了测试电路对磁心模型进行测试.     

磁网络模型在两相激磁开关磁阻电机中的应用

针对两相激磁开关磁阻电机（TPESR电机）初始设计中采用有限元方法速度太慢的问题,建立了TPESR电机的非线性变结构等效磁网络模型以提高设计效率,提出了一种气隙磁导的计算方法和局部饱和的处理技术。利用该模型对TPESR电机进行了磁场特性的分析,并且和有限元计算及试验结果做了比较。结果证明,磁网络模型的计算速度要远高于有限元,而精确度基本满足要求．适于进行电机初始设计。