基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法

永磁无刷直流电动机的优化设计对磁损耗的稳定性要求较高,需要对磁损耗进行有效抑制,以提高电动机的电压增益和效率。永磁无刷直流电动机的磁损耗抑制问题是一个多变量约束优化问题,传统的磁损耗抑制方法无法实现全局优化,性能不好。提出了一种基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法,构建了电动机磁损耗的优化控制目标函数,将磁偶极子辐射电磁场分为三个区域,得到电动机偶极子的全磁场矢量,通过对电动机的磁滞损耗抑制、涡流损耗抑制和附加涡流损耗抑制构建多元线性方程,采用电磁转矩约束方法实现对电动机的磁损耗抑制。仿真结果表明,采用该算法能有效实现对电动机磁损耗抑制,提高电动机的电压增益和效率等输出性能。     

电磁耦合器矢量控制优化方法的研究

电磁耦合器矢量控制过程中对永磁同步电机耦合器的稳定性要求较高,一般的矢量控制很难满足要求,需要进行矢量优化控制。提出一种基于多目标粒子群优化的永磁同步电机的矢量控制优化算法,设计电磁耦合器和感应电能传输电路,构建控制参数约束模型,在控制目标函数中加入权重系数,通过控制不同目标的重要性,从而得到经过多目标粒子群优化后的目标函数,实现矢量控制优化,进行永磁同步电机的磁场分布仿真和电机效率仿真测试。仿真结果表明,采用该矢量控制方法进行永磁同步电机优化设计,提高对永磁同步电机漏感和励磁电感的计算精度,优化电机的电能传输效率,电磁耦合器可以在较大的负载范围内实现稳定的电压输出,具有较高的应用价值。     

基于RFID技术的嵌入式充电桩电磁耦合器设计

嵌入式充电桩电磁耦合器是实现充电桩的感应电能智能控制和传输的重要部件,设计充电桩设计的核心。通过对电磁耦合器的优化控制设计提高充电桩电能输入输出的稳定性。提出基于RFID技术的嵌入式充电桩电磁耦合器设计方法,进行嵌入式充电桩的充电原理分析和系统的总体设计描述。在平板式电磁耦合器基础上构建嵌入式充电桩电磁耦合器电能传输的拓扑结构,基于RFID无线射频识别技术进行嵌入式充电桩电磁耦合器的电路集成设计,采用自适应加权耦合控制进行嵌入式充电桩电磁耦合约束参量的优化控制,提高输出性能。实验结果表明,该系统具有较好的智能充电控制能力,对电动汽车的充电效率较高,提高了智能充电桩的电能传输效率。     

基于占空比调节的无刷直流电机直接转矩控制方法

传统的永磁无刷直流电机直接转矩控制系统通常在一个控制周期中采用全开或全关两种工作状态,从而导致了较大的相电流和转矩脉动。鉴于此,该文在无磁链观测条件下永磁无刷直流电机直接转矩控制方法的基础上引入了占空比的控制思想,并设计了一种基于占空比调节的永磁无刷直流电机直接转矩控制的方法。该方法分析了电磁转矩波动的原因,建立了一个精确的占空比的计算方法;结合能量平衡以及转矩误差限制,确定了占空比的取值范围。仿真和实验结果表明,新的方法能有效地减小相电流与转矩脉动,提高了直接转矩控制的稳定性。     

基于模糊神经网络的农业电气PID控制参数优化

提出一种基于改进模糊神经网络PID控制的农业电气设备控制参数优化方法。设计了农业电气设备的系统结构模型,对农业电气设备的控制参量进行约束模型构建,得到控制目标函数,设计三层前向变结构PID神经网络,对农业电气PID控制参数进行自适应优化调节,设计了变结构的模糊神经网络PID控制器,实现对农业电气PID优化控制。仿真结果表明,采用该算法进行农业电气设备控制,其输出电压和电流等参数的稳定性和自整定性较好,功率增益较高,收敛性好,控制误差较少,提高了电气系统的稳定性和可靠性。     

基于有限元的永磁无刷直流电机转矩优化设计

在分析永磁无刷直流电机电磁转矩的基础上,以抑制电机转矩脉动为目标,提出了有限元与最小二乘支持向量机( LS-SVM)及粒子群优化算法相结合的永磁无刷直流电机设计方法,建立了永磁无刷直流电机有限元模型.经有限元计算分析,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度对电机转矩脉动的影响曲线,生成了LS-SVM训练样本,经训练得到了永磁无刷直流电机LS-SVM模型,通过有限元计算和LS-SVM模型拟合结果的比较,验证了模型的准确性.利用粒子群优化算法对永磁无刷直流电机LS-SVM模型进行优化,得到了极弧系数、永磁体厚度和气隙长度的最优参数,经有限元计算结果验证了优化的有效性.     

凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制研究

提出并分析研究了一种凸极式永磁无刷直流电机定子磁链幅值不控型直接转矩控制策略。结合凸极式永磁无刷直流电机及其两相导通工作特点,全面建立起两相导通时电压矢量对电磁转矩控制理论。采用转矩单环控制,根据转矩滞环比较输出和定子磁链位置给出所施加的电压矢量,实现转矩的快速控制。推导出两相静止坐标系下电磁转矩计算模型,并针对实际无刷电机转子反电势既非理想梯形波,又非正弦波的情况,提出采用查表方式获得转矩观测所必需的转子反电势和转子磁链方法。实验结果表明,所提控制方案具有快速的动态响应和良好的稳态性能。     

基于自适应小波网络的永磁无刷直流电机直接电压控制

通过分析永磁无刷直流电机的转子位置与三个相电压之间的关系,提出了基于自适应小波神经网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制新方法.该方法根据位置检测原理和微控制器的特点构建一个以三个相电压为输入,桥路编码信号为输出的多输入单输出小波网络模型.网络隐层节点初始个数为零,在训练过程中不断地按照自适应算法添加或删除隐层节点,形成一个结构简单、紧凑的小波网络.采用梯度下降法对网络进行离线训练和在线训练,由离线训练进行参数初始化并确定网络隐层节点个数,以滤波和逻辑处理后的网络输出信号为教师对网络输出层连接权进行在线调整.从而由电机的相电压直接映射出电机的换相信号,取代传统的位置传感器,实现无位置传感器的直接电压控制.实验结果表明,该方法能得到准确的永磁无刷直流电机的换相信号.     

基于带抽头电感准Z源变换器的BLDCM控制系统研究北大核心

基于带抽头电感的准Z源网络,构建一种永磁无刷直流电机(BLDCM)的控制系统。利用该准Z源网络的高电压增益特性,实现两种工作模式的平滑切换,有效拓宽了无刷直流电机控制系统的调速范围,并弥补了电源端故障时电机转速和转矩特性变差的问题。仿真和实验证明了该方法的有效性、准确性和实时性。     

计及中点电压的无刷直流电机动态观测器设计及仿真

传统的永磁无刷直流电机模型均忽略了电机中性点的电压,这在分析电机各项性能时带来误差.本文推导了计及中点电压时的永磁无刷直流电机的数学模型,并在此基础上设计了永磁无刷直流电机的动态观测器,仿真试验表明,考虑中点电压有效地提高了观测器的精度.     

无铁心盘式永磁无刷直流电机的三维电磁场分析

盘式永磁无刷直流电机具有较高的转矩—惯量比和功率密度。介绍一种24对极无铁心盘式无刷直流电机,对其运行原理和电磁设计进行分析。考虑到盘式永磁无刷直流电机磁场分布的特点,利用Ansoft Maxwell 3D软件分析了一对极下气隙中的磁通密度的分布,计算定转子的受力情况,其结果为进一步优化设计方案提供理论参考。     

基于最大效率的永磁无刷直流电动机优化设计

以电机的效率最大为优化目标,提出了一种永磁无刷直流电动机的优化设计方法.首先从直流电动机的效率公式出发,求出了无刷直流电动机的最大效率与电机性能的关系,完成电机的初步电磁设计;然后基于等效磁路法用电机设计软件进行电磁核算,等效磁路法的优点就是求解速度快而又不耗费资源;最后应用参数化分析技术对电机进行优化设计.     

一种抑制永磁直流无刷电机泵类负载停机反转的方法

介绍一种抑制永磁直流无刷电机泵类负载停机反转的方法.永磁直流无刷电机泵类负载在停机后发生反转会产生高电压,该电压将会对控制器与供电电源造成损伤.本文通过案列对永磁直流无刷电机泵类负载反转进行抑制的方案进行了详细分析.     

基于直接电流控制的BLDCM换相转矩脉动抑制

无刷直流电机传统的脉宽调压控制方式存在较大的换相转矩抖动,限制了它在高精度伺服控制系统中的应用。该文详细分析了无刷直流电机非换相电流与输出转矩与之间的关系,并以该电流为控制对象,研究了一种直接电流控制方式,结合两相导通控制模式,实现对电流的直接控制,进而控制转矩抖动。利用MATLAB软件将该控制方法与脉宽调压控制方法作对比仿真分析,仿真及实验结果证明,该控制方法能有效解决相电流及转矩波动较大的问题,并具有更好的负载响应速度和稳态性能。     

永磁无刷直流电动机在石油钻机中的应用探讨

永磁无刷直流电动机具有功率密度大、效率高、功率因数高等优点,但对于大功率、宽调速、高性能的场合,过去由于受到控制技术水平的限制未能得到较好的应用。近几年来,随着控制技术的发展以及高性能自同步变频技术的出现,使永磁无刷直流电动机的应用得到很大的发展,特别在直驱机械方面更有潜力。从永磁无刷直流电动机的机械特性与负载的机械特性匹配、系统性能指标要求与控制技术方案选择等方面考虑,对永磁无刷直流电动机在石油钻机直驱机械上的适应性进行了探讨。     

永磁无刷直流电动机时步有限元与Matlab协同仿真计算

分析了无刷直流电动机系统的运行规律,给出了场路耦合时步有限元法的原理;在考虑整个无刷直流电动机系统工作的情况下,以端电压为输入量,采用场路耦合时步有限元法对一台2.2 kW八极永磁无刷直流电动机的瞬态电磁场进行了计算和仿真分析,最后将得到的反电动势带入matlab模型中,并对仿真结果进行了比较;在此基础上,研究和仿真分析了电动机负载工作情况下,不同磁钢尺寸对电动机反电动势和转矩波动的影响,得出一些有益结论。     

共直流母线开绕组的少稀土混合磁材料永磁无刷电机系统零序电流抑制策略

为提高少稀土混合磁材料永磁无刷电机的功率密度和转矩输出能力,采用了新型共直流母线开绕组的逆变器拓扑结构。该结构会在电机绕组内产生零序电流,一定程度上影响了电机的运行效率和稳定性。为此,提出了一种解耦空间矢量脉宽调制法,有效提高了电机端电压利用率。对共直流母线情况下共模电压和零序反电动势均会导致3、9次电流谐波的问题,采用了具有针对性的重复控制器对零序电流进行闭环控制,在简化控制系统结构的同时,有效地解决了共模电压和零序反电动势的影响。最后,通过试验验证了所提方法的正确性和可靠性。     

无刷直流电动机控制方法的研究

对传统无刷直流电动机的控制方法进行了总结和分析,并在此基础上提出了一种新的最大转矩控制方法,这种方法可以为无刷直流电动机提高效率提供一定的参考。     

基于改进混合遗传算法的永磁无刷直流电动机调速系统的优化设计

以永磁无刷直流电动机作为被控对象,运用一种改进的混合遗传算法对其速度控制器的参数进行了优化设计,该算法针对常规遗传算法搜索效率低和早熟收敛的缺点,通过将单纯形法与自适应遗传算法相组合形成了一种全局优化算法,并进行仿真分析和验证,证实了采用该算法确能起到更好优化调速性能的目的.     

无刷直流电机参数计算及分析

利用ANSYS有限元分析软件对永磁无刷直流电机的电磁场进行分析计算。建立样机模型,通过能量摄动法计算定子绕组的自感和互感,并在此基础上对永磁无刷直流电机的反电势进行分析计算,将计算结果与样机试验结果相比较,证实了该计算方法的正确性。