一种大推力凸极永磁直线同步电机特性分析

针对现有永磁直线同步电机(PMLSM)推力密度较低的问题,提出了一种凸极Halbach永磁直线同步电机(SH-PMLSM)的设计方案。首先,提出了凸极Halbach永磁直线电机的拓扑结构,基于有限元分析了该型电机的次级磁场分布,确定了电机初级绕组方案,在旋转电机尺寸关系基础上,确定了该电机的主要尺寸;其次,建立了SH-PMLSM的16极15槽单元电机的模型,分析了该型电机的电磁特性;最后,在等永磁体用量、相同的初级和气隙条件下,将其与隐极式永磁直线电机(S-PMLSM)进行了对比,并分析了凸铁高度和宽度以及永磁体磁化方向对SH-PMLSM性能的影响。研究结果表明:SH-PMLSM单元电机具有更大的推力密度,输出推力比隐极PMLSM提高了10. 61%;借助Halbach阵列具有的磁屏蔽性,SH-PMLSM改善了常规凸极永磁直线电机存在的漏磁较大、推力不足的问题。     

凸形极靴表贴式永磁磁极同步电机性能优化

针对表贴式永磁同步电机空载径向气隙磁密波形正弦性差导致电机反电势波形畸变,影响电机输出性能,改良的复杂结构的永磁钢导致加工成本提高的问题,提出一种表贴式矩形永磁钢加装凸形极靴的新型磁极结构。利用有限元软件建立3相18极54槽永磁同步电机,研究极靴参数对永磁同步电机空载径向气隙磁密、空载反电势、齿槽转矩和永磁钢涡流损耗的影响规律,获得最优极靴参数。输出特性对比分析可得,加装极靴的新型磁极电机空载反电势波形正弦性明显提高,齿槽转矩和永磁钢涡流损耗大幅度降低,电机输出性能显著改善。     

电动汽车永磁同步电机控制策略研究

针对电动汽车永磁同步电机控制系统工作时,存在精度低、抗干扰能力弱等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,搭建驱动电机双闭环调速控制系统模型,引入了自适应模糊PID控制方法。利用MATLAB/Simulink实现了系统的设计和仿真。结果表明:在同等环境下,相比较普通PID控制,该系统应用自适应模糊PID控制方法具有更好的抗干扰能力,在应用到电动汽车驱动当中有良好的速度跟随性和适应性。     

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。     

电动汽车永磁同步电机控制策略

永磁同步电机(PMSM)由于尺寸小、质量轻、功率密度高等特点,符合电动汽车驱动电机轻量化小型化的发展趋势,逐渐成为主流。但是由于其非线性、强耦合的特点,电机驱动控制系统需要更为先进智能的控制算法进行控制。以永磁同步电机为研究对象,对比分析现阶段永磁同步电机的控制策略。传统控制策略相对成熟且成本低,但鲁棒性和动态响应速度较差,智能控制策略自适应性良好,但缺乏针对电机参数的调节。最佳的PMSM控制策略是结合多种控制策略的复合控制。     

电动汽车内置永磁同步电机控制策略研究

针对电动汽车内置永磁同步电机电流滞环控制和电压空间矢量控制各自的优缺点,将两种控制方法结合起来并加以改进,即在电流滞环环节中用两相斩波替代三相斩波。实验分析验证表明,改进控制方案的控制效果较好,降低了控制器开关损耗,有效提高了系统的节能性。     

无传感器永磁同步电机控制策略研究

永磁同步电机由于其结构简单、功率密度高等特点广泛应用于航空航天和新能源等新兴领域,其控制系统的开发也具有重要的意义。根据永磁同步电机的数学模型,设计出控制策略为矢量控制,SVPWM为调制方式,无位置控制方法(采用滑模观测器)的双闭环控制系统。通过Simulink仿真,比较了五段式和七段式SVPWM在控制效果上的区别,并为得到准确的转子位置估计值提供了参数选取方法。采取了提高系统精度和程序运算速度的措施,对滑模观测器相关参数进行了选择,并完成整体实验。实验结果表明,该系统能够实现基于SVPWM的永磁同步电机的无传感器控制。     

电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略研究

针对轮毂式电动汽车用永磁同步电机(PMSM)的研究,为解决传统直接转矩控制(DTC)中存在的转矩脉动较大,快速性和稳态性能之间的矛盾等问题,提出了基于零电压矢量和自抗扰控制(ADRC)的控制策略。为减小不合理转矩脉动,该系统在传统直接转矩控制的开关表部分基础上加入了两个零电压矢量形成了新的开关表。同时,自抗扰控制技术被应用于速度控制器的设计中,用以实时补偿系统的扰动。通过对汽车加减速和进入隧道两个实际问题进行模拟仿真,仿真结果验证了基于零矢量和自抗扰控制的永磁同步电机直接转矩控制策略有效地提高系统响应速度,平衡快速性和稳定性的关系,同时,能明显减小转矩脉动,改善轮毂式电动车运行性能。     

一种横向磁通双凸极永磁电机的设计

横向磁通电机功率密度高,但普遍存在电机结构复杂,加工难度大,制造成本高等问题,提出了一种横向磁通双凸极永磁电机的结构型式,对电机结构设计及主要尺寸的确定方法进行了研究,在保留了横向磁通电机的一些特点的基础上,简化了制造工艺,降低了生产成本,具有一定的实际应用价值。     

六相永磁同步电机无传感器控制策略研究

针对目前永磁同步电机的驱动需要采用机械传感器来检测转子的速度和磁极位置,增加了控制系统的复杂性和成本,降低了系统的可靠性,提出了一种基于模型参考自适应的无传感器控制策略。参考模型和可调模型被相同的外部输入所激励,将其比较后的差值矢量输入自适应机构,由自适应机构来调节可调模型的参数,使差值矢量趋近于零,可调模型的转速趋近于参考模型的转速,从而达到速度观测的目的。仿真结果验证了该方法的有效性。     

永磁同步电机无感电流解耦控制策略的研究

表贴式永磁同步电机伺服系统(SPMSM)电流环直接影响系统的动、静性能。系统运行过程中电机电感变化将导致电流环中含有电感参数的解耦相失效,影响解耦精度。论文提出了一种dq旋转坐标系下无需电感的解耦调节器。仿真和实验证明了其有效性,改善了SPMSM系统的动态性能。     

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。     

六相永磁同步电机SVPWM控制策略优化

六相电机具有低压大功率、转矩脉动小且冗余特性好等特点,在工程应用中得到十分广泛的应用。以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,建立关于六相电机的数学模型,分析双Y移30°六相永磁同步电机的最大四矢量六相SVPWM调制算法,并由此优化得出了基于最优开关次数六相SVPWM调制算法。仿真结果验证,优化后的算法针对电机5次谐波的抑制效果更显著,同时电机的谐波损耗更小,为六相永磁同步电机的工程化应用提供了参考。     

永磁交流同步电机伺服系统控制策略及仿真

建立永磁同步电机的数学模型。采用基于励磁电流id=0的转子磁场定向矢量控制方法,实现永磁同步电机的解耦控制。在MATLAB仿真软件环境下建立了交流伺服系统的仿真模型,位置调节器、速度调节器和电流调节器均采用常规PI控制算法,逆变器采用SPWM调制策略。仿真结果验证了控制方案的正确性和有效性。     

一种削弱永磁直线同步电机振动的方法研究

单边平板型有铁芯永磁直线同步电机(PMLSM)是目前应用最为广泛的一种直线电机,但直线电机在运行过程中初、次级之间存在较大的法向力波动,会引起电机电磁振动,进而造成机床的振动。现通过气隙中加铜片的方法来减小电磁振动,采用Maxwell stress tensor推导直线电机法向力的解析表达式,利用有限元法对单边平板型永磁直线同步电机加铜片前后的法向力波动情况进行仿真分析,仿真分析结果与解析分析基本一致,即铜片结构可以减小气隙磁密高次谐波以及法向力波动,为减小永磁直线同步电机电磁振动提供了理论指导。     

永磁同步电机三闭环伺服控制设计及实验

采用了永磁同步电机的矢量控制理论,并在此基础上讨论了永磁同步电机的矢量控制方案。结合矢量控制系统,讨论了伺服控制位置闭环、速度闭环以及电流闭环中3个控制器的工程设计方法,并在台架试验中验证了伺服控制位置环和速度环的性能。     

基于模糊滑模控制策略的永磁同步电机控制

文章设计了一种基于模糊控制(fuzzy control)的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)滑模控制策略。传统的积分滑模控制(sliding mold control,SMC)具有较强的抗干扰能力,当电机有大幅度的负载扰动时,控制系统会出现较大抖振现象,使得电机转速跟踪效果变差。本文将模糊控制策略引入到滑模控制中,通过设计模糊控制规则实时调整滑模参数,当电机负载和转速出现大幅变化时,可实现转矩和转速的快速响应;当系统状态误差减小,状态变量接近滑模面时,系统可平滑的进入到稳定状态,有效削弱系统抖振。模糊滑模控制既可以保证控制系统的快速响应能力和抗干扰能力,又能提高系统稳定性和转速控制精度。     

凸极式涡流测功机

中小功率的涡流测功机作为模拟负载已广泛应用于旋转设备的出厂或型式试验中,针对大功率传动设备的测试,着重介绍一种凸极式涡流测功机的结构、原理,并列出与其他种类的测功机在选型上的比较.     

一种永磁直线同步电机初始相位检测新方法

文章首先分析了目前常用的磁场相位对准方式及其缺点,在此基础上提出了一种改进的脉冲振荡对相程序法。该方法主要是将线圈的一个通电周期分成四拍,改变各拍的输入电流的幅值和相位,按照二分法原则将电流相位依次减小原来的一半,幅值的大小确保能够克服摩擦力,通过检测电机运动状态,由三相电机出力方程就可以得出磁场相位。实验数据显示,该方法可实现相位对准精度达0.02°,最大绝对偏差小于0.024°。在永磁直线同步电机的高精密运动控制中具有重要意义。