混合式永磁同步电机弱磁性能的研究

针对传统永磁同步电机弱磁性能不佳的问题,提出了应用混合式结构来改善永磁同步电机弱磁性能。研究了传统永磁同步电机的结构,得出了传统永磁同步电机弱磁困难的原因是电枢磁势和转子励磁磁势的不对等。分析了混合式永磁同步电机的结构,得出了其转子永磁体用量少,励磁磁势较小;气隙很小同步电感大,短路电流与额定电流的比值小。介绍了应用短路电流与额定电流的比值来判断永磁同步电机弱磁性能的方法,分析得出了混合式结构弱磁性能要好于传统永磁同步电机。采用了基于直轴电流负向控制的附加闭环方法进行弱磁控制,对传统永磁同步电机和混合式永磁同步电机的弱磁性能进行了对比实验,混合式结构的弱磁扩速倍数为传统式结构的2.63倍。研究结果表明,混合式结构可以有效提升永磁同步电机弱磁性能。     

混合动力装载机轮边电力驱动弱磁控制策略

以混合动力装载机为例,对行走系统电力驱动的弱磁控制策略进行研究.首先根据装载机行走系统运行特点,确定电力牵引工作曲线;然后介绍永磁同步电机的弱磁控制算法,使永磁同步电机工作在低速大转矩和高速恒功率状态;最后对弱磁控制策略进行了电动和馈电特性试验.结果表明:弱磁控制算法能满足轮边电力驱动的设计要求.     

永磁同步电机非线性调节器MTPA弱磁控制

针对传统的弱磁控制方案不能很好地解决永磁同步电机在高转速范围内性能稳定的问题，在分析最大转矩电流比控制策略的基础上，构建了基于条件积分法的抗积分饱和的速度调节器，将其引入永磁同步电机最大转矩电流比（MPTA）弱磁控制系统，可有效解决电机速度超调量大、响应慢，抗干扰能力差等问题；同时设计了一种非线性变参数调节器，具有PI调节器快速收敛性能，提高了系统稳定性，在电压反馈弱磁控制的基础上实现了永磁同步电机的弱磁控制。仿真与实验结果表明，该方法能够快速实现高精度的MTPA控制。     

数控回转刀架直驱力矩电机驱动系统设计

对机床数控回转刀架用直驱力矩电机驱动系统的软硬件设计进行了研究。直驱永磁同步电机(PMSM)采用矢量控制策略,在MATLAB/Simulink环境下建立基于id=0控制策略的位置、转速和电流三闭环永磁同步电机调速系统的仿真模型,并进行仿真实验分析。以刀塔用0.75KW的三相永磁同步直驱力矩电机为研究对象,设计了基于位置传感器矢量控制算法的直驱力矩电机驱动器,通过硬件测试和软硬件整合完成直驱力矩电机驱动器样机的设计。测试结果证明该直驱力矩电机驱动系统软硬件设计合理,并且具有良好的动态性能,能够满足系统的设计要求。     

水平井牵引器永磁同步电机弱磁控制研究

水平井牵引器用永磁同步电机（PMSM）具有无电刷换相、结构简单、运行稳定的优点。本研究基于磁场定向（FOC）控制技术,采用无位置传感器（sensorless）的控制方式,同时采用弱磁控制技术,给出了上述控制的数学模型,使用PSIM对数学模型进行了仿真验证,结果表明提出算法的正确性。采用STM32控制器实现了硬件设计,实验结果表明：通过弱磁调速的方式可以实现水平井牵引器在井下宽范围调速和稳定运行,能够适应井下特殊工况。     

永磁辅助式磁阻同步伺服弱磁控制系统的研究

论文结合永磁辅助磁阻同步电机的具体结构特点,将弱磁区域具体的划分为了三个区间,并针对每一区间的弱磁控制策略进行了推导;通过协同仿真的方法对基于电机参数辨识的最大转矩电流比控制的实用性与准确性,以及三大区间弱磁控制下PMaSynRM良好的调速性能进行了验证。希望通过本次研究能够对后期的相关工作有所帮助。     

混合式步进电机无位置传感器的转子位置检测

借鉴永磁凸极同步电机无位置传感器控制原理,通过卡尔曼滤波理论和脉动高频电压信号注入法,在低速及零速下检测跟踪混合式步进电机转子位置.基于冲量等效原理和SPWM调制技术,实现步进电机驱动电压和高频电压的同时注入.     

伺服系统速度模式下的无传感研究

永磁同步电机的驱动系统逐渐在各种工业生产场合中应用,对其性能的要求如在较大的速度带宽范围时的动态响应和精确控制也越来越高。然而,在调速范围上,对应用于永磁同步电机运行的无传感矢量控制技术来说仍然是个问题。因此,提出在速度调节上运用弱磁控制和等效控制反馈上构建滑模观测器组合控制方法,达到扩展运行速度范围和提高系统的鲁棒性。     

基于滑模观测器的无传感PMSM驱动控制系统的研究

为了研发一种可以取代传统有位置传感器的无传感器PMSM驱动控制系统,在分析滑模变结构控制理论(SMC)及永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,建立起基于滑模观测器(SMO)的无传感PMSM矢量控制系统的数学模型,并搭建了采用id=0矢量控制策略的无传感PMSM矢量控制系统的仿真模型并进行仿真研究.结果表明,应用滑模...     

压缩机用永磁同步电机无传感器全速度运行策略研究

研究了一种适用于压缩机的永磁同步电机无传感器全速度范围运行工况的控制方案。该方案在电机启动及低速阶段采用I/F速度开环、电流闭环的控制策略,中高速阶段采用基于改进的模型参考自适应无传感器控制策略,并实现两者的无冲击切换。对该方案进行了仿真和实验分析验证,研究结果证明了该方案的有效性。     

车用永磁同步电机控制系统研究与仿真分析

永磁同步电机以其体积小、功率密度高、效率和功率因数高等明显优点,逐渐成为电动汽车电机驱动系统的主流。针对电动车用电机的特点,以内置式永磁同步电机为例,低速时采用最大转矩电流比控制策略实现大转矩高效率,利用转矩方程经过插值拟合得到转矩和交直轴电流函数关系,实现了MTPA控制;高速时采用超前角弱磁调速系统,提高电机在恒功率区域的调速范围。利用Simulink搭建控制系统仿真模型,验证了方案的正确性,仿真结果可以对车用内置永磁同步电机的设计以及电动车辆传动系统的研究提供一定的参考作用。     

永磁同步电机矢量控制系统设计与仿真

永磁同步电机矢量控制策略多样,控制灵活。文章分析了永磁同步电机的由轴数学模型,在给出永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,设计了一种新型的带弱磁控制的永磁同步电机矢量控制系统,并给出了系统框图;建立了系统的仿真模型,在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下对矢量控制系统进行仿真实现。仿真结果证实了仿真系统的有效性,为永磁同步电机矢量控制系统软件设计提供了思路。     

电主轴用宽弱磁调速范围永磁同步电机径向电磁力研究

基于交流绕组理论,推导了高速电主轴用宽弱磁调速范围永磁同步电机的气隙磁密计算公式,并建立有限元计算模型。归纳总结了永磁同步电机的径向电磁力的力波次数及对应频率,并与有限元的计算结果进行对比,验证了其正确性。建立有限元模型计算电机在宽弱磁调速范围下的径向电磁力波,得出在额定转速以下径向电磁力基本不变,额定转速以上由于弱磁控制的影响,导致基波气隙磁场分量下降,谐波气隙磁场分量增加的规律,为宽弱磁调速永磁同步电机的设计开发指出了理应关注的焦点问题。     

永磁同步电机弱磁控制系统仿真研究

阐述了永磁同步电机电流矢量控制策略,在此基础上设计适合不同类型电机实现弱磁控制的算法,该算法能够保证电机在整个弱磁区域以最大的转矩电流比运行,同时还利用电流解耦补偿器改善控制性能。通过Simulink对系统进行稳态和瞬态仿真,分析了电机弱磁性能,仿真结果验证了该算法的正确性,且具有良好的动态调速性能。     

基于瞬时功率理论的永磁无刷直流电机弱磁扩速控制

采用基于瞬时功率理论的方波电流弱磁控制方法,有效地解决了永磁无刷直流电机基速以上的运行困难。同其他控制方式相比,该方法不需改变电机结构、增加硬件、复杂的矢量变换等,通过控制无功分量Se就可得到宽范围的扩速比和良好的运行性能。仿真结果表明该方法基速以上扩速比接近2：1,电流没有明显的畸变,达到了预期目的。     

多层磁障永磁同步电机优化设计与性能分析

为了促进碳达峰、碳中和目标的实现,在新能源汽车及工业驱动等领域推广高效率、高功率密度永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的应用,解决永磁同步电机拓速困难的问题,对采用多层磁障的PMSM展开了多目标优化设计及性能分析.将多工况下的电机线电压有效值及输出转矩作为优化目标,采用混合遗传算法优化了电机转子冲片结构参数,综合实际需求确定了电机方案,并分析了电机电磁性能及经济性能.优化后的电机运行范围得到了拓展,电气性能有所增强,经济性得到了提高,对推广PMSM在工程实践中的应用具有重要意义.     

具有转速辨识永磁同步电机的自适应后推控制

针对无速度测量设备的永磁同步电机(PMSM),提出了一种应用于永磁同步电机的无速度传感器转度跟踪控制器.该控制器包括非线性后推控制器和用来估计转速的转速观测器.为了简化结构,扩宽应用空间,提高系统的可靠性,大多数的永磁同步电机没有转速测量设备;但是,为了达到控制目的必须测量转速,因此使用后推观测器来估计转速,采用基予后推算法的非线性控制器作用于永磁同步电机.仿真实验表明,所提出的控制策略不但能使永磁同步电机稳定,还能使转速跟踪误差渐进趋近于零.     

一种永磁同步电机的矢量控制方法研究

永磁同步电机具有转矩密度高、运行效率高等优点。因此,越来越多的应用在各种功率等级的场合。永磁同步电机的矢量控制方法也成为了研究的热点。本文重点研究了基于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制策略,采用基于模型的电驱动系统开发方法,MATLAB/Simulink建模,建立了转速电流双闭环的矢量控制系统。首先,矢量控制系统模型进行仿真;然后,通过伺服驱动控制实验平台,进行快速控制原型实验。验证该控制方法具有控制精度高、动态性能好、调速特性好等优点。     

基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机因具有功率密度高和动态响应速度快等诸多优点,在交流伺服传动领域具有明显的优势。永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,传统的机械式传感器成本高、体积大,限制了永磁同步电机的应用,无传感器控制技术是解决以上问题的一种有效途径。针对传统的永磁同步电机无传感器控制都是基于两相静止正交坐标上的数学模型进行研究的情况,设计一种基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。首先,建立永磁同步电机在两相同步旋转正交坐标系上的动态模型,并以此进行无传感器控制研究;其次,基于李雅普诺夫稳定性理论分析并设计了滑模观测器,得到感应电动势,并应用李雅普诺夫稳定性理论得到控制增益的约束条件;然后,引入一个低通滤波器削弱滑模控制固有的抖振,得到有效电动势,基于反正切函数对其带来的相位延迟进行补偿,提取位置信息;最后,通过仿真验证永磁同步电机无传感器控制方法对角速度和转子位置估计的有效性和鲁棒性。     

基于MRAS的永磁同步电机无传感器控制

针对传统机械式编码器对永磁同步电机(PMSM)交流调速系统带来的高成本、易受干扰、可靠性低且难以在复杂环境中应用等问题,对永磁同步电机数学模型、速度闭环控制方法以及目前的无传感器控制技术进行了研究,提出了一种新型的基于模型参考自适应理论(MRAS)的速度估计方法。以永磁同步电机本身作为参考模型,以含有转速变量的定子电流方程作为可调模型,以波波夫稳定性理论为基础设计了自适应律,根据自适应律判断当两个模型等效时,输出的估计转速收敛于真实值,再对转速积分得到了转子位置,实现了无速度传感器的电机控制。研究结果表明,应用该无传感器控制策略的交流调速系统避免了机械式编码器带来的限制,能够在宽调速范围内准确估计转速,动态、静态性能良好,鲁棒性强。