Steady-State Analysis of a Permanent Magnet Synchronous Motor Drive with Current Source Inverter

A steady-state analysis is presented of a permanent magnet (PM) synchronous motor drive with a current source inverter (CSI). The torque-speed profile required of the drive is a constant torque region from zero to base speed and a constant power region above base speed. The analysis assumes position feedback control. Optimum control strategies are obtained for the two regions of the torque-speed profile. Using these optimum strategies, performance curves of the drive are predicted and experimentally verified. The time harmonics in the motor are a function of the presence and configuration of the dampers in the motor. An expression is obtained for the equivalent inductance seen by the harmonics for different damper configurations. A Fourier series approach is used to predict the line-to-line voltage waveforms. Even though the presence of the dampers is not essential to the operation of the drive, their presence reduces the voltage spikes present in the line-to-line voltage.     

无电解电容逆变器永磁同步电机驱动系统控制研究

在单相交流输入逆变器永磁同步电机驱动系统中,母线侧通常采用大电解电容使母线电压稳定。然而大电解电容体积大、寿命有限,而且为了改善网侧电流质量,还需要增加功率因数校正(PFC)电路。为了解决这些问题,分析了母线无电解电容的电机驱动系统的特性,提出了一种基于"平均电压裕度"的网侧高功率因数的dq轴电流分配策略。仿真实验结果验证了所提出的控制方法的正确性和可行性。     

Z源逆变器在永磁同步电动机驱动系统中的应用

基于永磁同步电动机(PMSM)矢量控制原理,给出系统主电路并分析其工作原理及控制策略.将Z源逆变器应用于PMSM驱动系统,利用阻抗网络将前端二极管整流器与逆变桥连接,通过实时调整空间矢量调制中的直通时间,获得逆变桥侧稳定直流电压,有效度越电网电压跌落故障,降低网侧电流谐波,提高系统功率因数及可靠性.仿真结果验证了Z源PMSM驱动系统的可行性与优越性.     

考虑逆变器非线性因素的表贴式永磁同步电机参数辨识

在表贴式永磁同步电机参数辨识中,逆变器的非线性因素会影响电机参数的辨识精度。该文通过方程变换去除定子电压方程中逆变器非线性因素产生的误差电压,构建不受逆变器非线性因素影响的参数辨识模型。为了提高辨识结果的收敛速度并降低稳态误差,采用加入动量项的自适应线性元件(Adaline)神经网络算法辨识电机参数。实验结果表明,所提方法能提高电感、定子电阻和转子磁链的辨识精度,并加快辨识结果的收敛速度。     

逆变器供电永磁直线同步电动机谐波分析

以脉宽调制电压型逆变器供电的永磁直线同步电动机（PMLSM）为求解对象，用分离变量法求解电动机的电流解析表达式，在此基础上分析了电动机的谐波磁场特性及逆变器供电电源产生的推力谐波分量。分析表明，电源的非正弦畸变引起电动机磁场畸变并使电动机推力产生波动。解析结果与有限元方法结果有较好吻合。     

永磁同步电动机控制系统研究

在永磁同步电动机数学模型的基础上,采用矢量控制方式,研制了基于高速数字信号处理器的永磁同步电动机的驱动控制系统。设计了永磁同步电动机的速度、转矩电流、励磁电流分量的解耦控制软件,提高了电机驱动系统的控制性能,并给出部分试验波形证明所设计的硬件电路的有效性。     

自起动永磁同步电动机稳态运行鼠笼电流分析

通过理论分析和有限元仿真,对定子绕组采用△联接的自起动永磁同步电动机的气隙磁场、转子阻尼绕组的电流、转矩、转速、损耗等进行分析,可以得出定子绕组采用△联接时,不仅会大大增加稳态运行时的转子铜耗,还会引起转矩、转速的波动。因此,定子绕组应慎用△联接。将△联接与Y联接的电机做了对比分析。     

三电平供电的永磁同步电机多模糊直接转矩控制

针对传统直接转矩控制系统存在滞环宽度受限、低速运行时转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定和转速调节器参数固定等缺点,在分析和建立永磁同步电机模型的基础上,设计了模糊直接转矩控制器和模糊PI速度调节器,建立了基于多模糊控制器和三电平供电的永磁同步电机直接转矩控制系统。通过磁链扇区映射,减少模糊控制规则,系统结构简单,适用于高压大容量场合。仿真结果表明该系统具有良好的动态和稳态性能。     

单相永磁同步电动机稳态性能计算

从介绍了一种计算分析单相电容运行永磁电动机稳态性能的方法.计算分析以定子与转子的不对称性的坐标系变换、电压迭代法为基础,得到单相永磁同步电动机的稳态负载性能.     

高性能永磁同步电动机位置控制系统

在磁场定向控制的永磁同步电动机数学模型上,利用一种增广的数学模型,将滑模变结构和二次型最优方法结合进行位置控制。提高了系统在外部负载干扰和系统参数变化下的鲁棒性和控制精度;同时证明了该控制方式下系统的稳定性。实验结果表明:该方法实现简单,具有较好的位置响应和抗干扰能力。     

电动汽车用永磁同步电动机直接转矩控制系统

给出了电动汽车驱动用永磁同步电动机直接转矩控制策略,开发了基于DSP的直接转矩控制系统。实验结果表明直接转矩控制技术应用于电动汽车驱动用永磁同步电动机是可行的。     

变频器供电永磁直线同步电动机谐波特性分析及计算

研究了变频器输出谐波电源对永磁直线同步电动机的磁势、电流、损耗、效率等的影响,分别计算了同台永磁直线同步电动机在传统正弦波电源与变频器输出非正弦电源下的效率、功率,分析了谐波问题的影响。给出了补偿变频器输出谐波的方案,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq的谐波电流检测法对谐波进行检测,仿真结果为提高变频器供电电机的绝缘及永磁直线同步电动机的推广应用提供了依据。     

电动汽车永磁同步电机驱动系统的研究

根据电动汽车的性能要求，从永磁同步电机的模型出发，分析了不同磁密分布和电流波形下的电机感应电势和转扭，以及不同控制方式对系统性能的影响，并论述了系统控制的基本原理和系统低速回馈制动的方法，最后给出了计算机仿真和试验结果。     

Synchronous Motor Drive with Current-Source Inverter

Steady-state properties of a variable-speed drive using a synchronous motor fed by a controlled current-source inverter are derived from an equivalent circuit model, including saturation, and are confirmed by experiment. The system is shown to be stable under all operating conditions. Control strategy for open-loop operation is discussed.     

永磁同步电动机电磁场的有限元分析

以一台永磁同步电动机作为分析模型,应用Ansoft公司的Maxwell 2D有限元分析软件对永磁同步电动机的电磁场进行了仿真,结果可以用来指导水磁同步电动机的优化设计。     

永磁同步电机驱动系统逆变器容错重构控制

针对永磁同步电机(PMSM)驱动系统在逆变器故障状态下的容错控制,讨论了容错逆变器的拓扑结构,分析了六开关三相逆变器和四开关三相逆变器驱动系统输出电压空间矢量及其对系统性能的影响。研制了一个基于常规六开关逆变器的容错辅助控制电路,实现了容错逆变器在故障下的重构。针对PMSM直接转矩控制系统的实验研究,验证了容错辅助控制电路设计的正确性,证明采用容错逆变器可实现驱动系统的不间断运行。     

压缩机变频装置移相输出系统及实现方法

压缩机同步电机变频控制是一个难点。根据变频矢量分布图和控制模型,提出变频移相输出方法,移相阀值为4.7μs,死区为2.8μs。设计出装置的系统功能模块,在温度为50℃试验条件下连续运行1 h验证控制器可靠。     

永磁同步电动机变频器投切系统研究

介绍了两种永磁同步电动机变频器投切系统的原理,详述了变频器切换过程,对比分析了两种系统的不同点.并通过实例验证了其中一个方案,为多台永磁同步电动机系统的应用提供了理论和实践依据.     

矩阵变换器-永磁同步电机驱动系统静态稳定性分析

从电机稳态工作点角度出发,分析了矩阵变换器(matrix converter,MC)馈电的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统静态稳定性.用"占空比矢量"表达矩阵变换器的输入输出关系,在旋转坐标系下建立系统小信号模型;利用Lyapunov稳定判据得到稳定运行区域及边界,分析了稳定边界的功率特性及系统参数对稳定运行区域的影响.理论分析及数值计算表明,矩阵变换器输出功率限值不恒定且与电机稳态工作点选取有关;参数对系统稳定性的影响表现出一定的规律性.仿真结果验证了文中的建模和分析正确、有效,相关结论和实验研究对MC-PMSM系统参数设计和性能分析具有指导意义.     

六相永磁同步电机驱动系统的建模与仿真

给出了—种六相永磁同步电机(PM SM)闭环调速系统的仿真模型,并对PM SM进行了详细的建模分析。该种电机具有故障容错性能,并可以使相与相之间的故障减少到最小。电机的控制主要采用了相-相驱动的思想,常用在如飞机燃油泵等高可靠要求的航空航天领域。通过对此调速系统的仿真表明,仿真结果与实际运行情况基本相符。