多层绕组盘式横向磁通电机及建模分析

针对低速大转矩用盘式横向磁通电机中存在的C型定子结构不稳定，电机尺寸过大和生产效率低，U型定子和E型定子槽满率低、转矩密度小等问题，提出一种将绕组绕制在U型定子铁心两端的多层绕组盘式横向磁通电机拓扑结构。介绍了电机的结构和原理，并建立该电机基于磁阻的三维等效磁网络模型。在考虑永磁体空间漏磁的情况下，对主磁通进行计算并推导了空载磁链、空载反电动势和主要尺寸的关系。通过与双层绕组盘式横向磁通电机齿槽转矩、转矩密度和功率因数三维有限元结果的对比研究，分析所提出电机结构的优越性和有效性。试制出一台样机并进行空载反电动势的实验测试，通过仿真和实验测试的结果对比，验证该建模分析方法的准确性。性。     

低转矩波动交错转子连续极轴向磁通永磁电机设计

为消除轴向磁通电机中的偶次谐波，本文结合双转子连续极轴向磁通电机的结构特点，设计了一种转子交错布置的交错转子连续极轴向磁通电机。通过使用两转子之间交错180°电角度的交错转子连续极轴向磁通结构，消除了电机总气隙磁密中的偶次谐波，使电机转矩波动得到了显著降低。通过使用简化磁路，对交错转子连续极轴向磁通结构消除偶次谐波的原理进行了说明。最后通过有限元软件进行仿真验证。结果表明：本文提出的交错转子连续极轴向磁通电机虽然单个转子产生的相反电势中仍然存在大量的偶次谐波，但两转子共同产生的总相反电势中不存在偶次谐波，从而消除了电机中偶次谐波对电机转矩波动的影响；与传统连续极轴向磁通电机相比，交错转子连续极轴向磁通电机的转矩波动由49.06%降至7.09%，降低了85.55%；电机相反电势在电机绕组不变的基础上消除了偶次谐波，表明电机转子磁动势在电机定子的磁场中不存在偶次谐波，因此相比于传统连续极轴向磁通电机，交错转子连续极轴向磁通电机的铁耗由302.43W降至276.43 W，降低了8.59%；此外，交错转子连续极轴向磁通电机的平均转矩由传统连续极轴向磁通电机的621.17 N·m提升至677.6...     

轴径向气隙混合磁路多边耦合电机的弱磁控制

在电机轴向引入励磁线圈,使电机主磁场的磁通可调.控制轴向线圈电流的大小和方向,可以实现增磁控制和弱磁控制,可控制电枢绕组电流全部为转矩电流,从而简化了电枢绕组电流的控制.给出了电机的结构,通过解析和仿真分析了增磁和弱磁控制的方案,并进行了相应的实验.理论分析和实验结果表明,增磁控制使得电机具有低速大转矩特性,弱磁控制使得电机高速接近恒功率的特性,能够满足电动车驱动等宽调速范围应用的需要.     

基于Cuk变换器的永磁记忆电机调磁控制

针对永磁记忆电机（permanent magnet memory motor, PM-MM）调磁控制中存在的电压限制问题，提出一种基于Cuk变换器的控制策略。首先分析随着PM-MM调磁速度的增加，电压限制问题对系统稳定性的影响；在此基础上利用Cuk变换器的原理，结合PM-MM的数学模型，针对调磁过程中的电压限制问题，提出了一种基于Cuk变换器的PM-MM调磁控制策略，并以一台20 kW的PM-MM为被控对象进行仿真研究。结果表明：所提策略能有效补偿电机调磁过程中所需的电压，大幅抑制了充磁过程中的转矩及转速的波动，提高了系统的稳定性。     

Z型极靴聚磁式磁齿轮设计与仿真分析

提出并研究一种Z型极靴聚磁式磁齿轮(ZP-FFMG).在该磁齿轮结构中，Z型极靴可以耦合转子端面和圆柱面的磁通.通过三维仿真可知，Z型极靴聚磁式磁齿轮中存在有助于传递转矩的轴向和径向磁通分量.对比分析传统聚磁式磁齿轮(FFMG)和Z型极靴聚磁式磁齿轮，结果表明，与传统聚磁式磁齿轮相比，Z型极靴聚磁式磁齿轮的传递转矩提高42%，转矩密度增加15 kN·m/m³，同时磁通密度也有改善.     

电传动车辆轮毂电机恒转矩弱磁控制策略

为了实现电传动装甲车用轮毂电机的高性能控制,开展先进的矢量控制方案研究. 为了获得良好的转矩、转速动态性能,采用转矩控制模式,设计基于全阶滑模观测器的电磁转矩估计方法. 基速以下,驱动系统采用最大转矩电流比（MTPA）控制策略,当转速大于基速时,结合轮毂电机的控制需求,提出并设计新颖的恒转矩前馈结合电压反馈的电流补偿弱磁控制方案. 基于90 kW内置式永磁同步电机（IPMSM）开展实验研究. 结果表明,所设计的转矩观测器能够保证较高的观测精度,误差基本小于5 N·m;电机转矩的跟随性能较好,动态误差小于5%;电机能够由MTPA运行模式平滑过渡到弱磁模式,严格按照所规划的弱磁路线运行. 在运行过程中,轮毂电机的转矩控制性能良好,转速响应快,能够满足电传动车辆的控制需求.     

基于转矩角的永磁同步电动机弱磁控制研究

为提高永磁同步电机(PMSM)的性能和调速空间,设计一种以转矩角为控制对象的弱磁控制策略.利用电压矢量在静止两相坐标系的变换值与直流母线电压的参考值构成负反馈,并运用防积分饱和PI调节器得到一个控制参数,并将其作用到定子电流矢量的转矩角上.通过调整转矩角使得定子电流矢量工作在弱磁区域,以得到PMSM更大的调速空间.该策略可实现电压矢量近似连续调节,有效减小了PMSM的转矩脉动,提高了系统的性能.最后,借助MATLAB构建了转矩角弱磁控制系统的仿真模型,结果验证了该弱磁系统的可行性和快速性.     

纯电动汽车经济性换挡规律驱动力波动控制研究

针对纯电动汽车以经济性换挡规律运行时,换挡前后存在驱动力波动较大的现象,提出驱动力波动控制策略.根据驱动电机电流与电机输出转矩具有较强的关联度,设计出基于径向基神经网的驱动电机输出转矩估测模型,利用估测转矩计算车辆驱动力,分析出驱动电机消除驱动力波动需要补偿的转矩,得出补偿后的驱动控制策略.通过AMESim软件建立纯电动汽车动力仿真系统,验证估测转矩精确度,并对比驱动力波动控制策略使用前后的车速变化曲线.结果表明,估测转矩误差率小于0.09,在使用驱动力波动控制策略后,换挡前后车速过渡更平滑,整车动力性和驾驶舒适性得到了改善.     

笼型电机电流型变频调速多电机同步拖动的探讨

本文提出了异步电动机电流型变频调速在印染联合机多单元同步系统中应用的可能性.主令电机在额定转速以下实行恒转矩调速,在额定转速以上近似恒功率调速;从动机的运行取决于控制方案,在分电源供电方式中,基本上与主令机相同,在共直流电源供电方式中,始终运行在弱磁状态.     

异步电动机的单片微机直接转矩控制系统

阐述了单片微机实现交流电机调速直接转矩控制D、S、C系统的原理及磁链、转矩控制规律,建立了D、S、C系统的异步电机在A、B、C三相坐标系及二相坐标系α、β、0系中的数学模型以及利用单片微机实现磁链、转矩双环控制的硬件、软件结构。在软件设计中,采用简单的逻辑运算,使逆变器的开关频率及开关损耗降至最低。同时提高系统运行的可靠性,对系统的保护采取了有效的措施。这种系统是目前出现的各种交流调速方法中最为简单、控制灵活方便的高动态变频调速系统。     

SRD新型控制策略研究

叙述了SRD控制技术的研究现状,并对其发展方向进行了展望．着重介绍了河北工业大学SRD课题组在消除SRD的转矩脉动以及提高SRD性能方面的几种新型控制策略的研究概况,主要包括SRD的微步控制,SRD的直接转矩控制和基于模糊逻辑的关断角θoff的优化控制．     

无刷直流电动机控制技术研究

无刷直流电动机（brushless direct current motor BLDCM）是新型机电一体化电机，其鲜明的特征和使用技术越来越受到关注，已成为微特电机明显的发展趋势。采用综述的方法介绍了无刷直流电动机控制技术的研究意义，总结了国内外无刷直流电动机控制技术的研究现状和研究成果，随着控制理论和控制技术的发展，无刷直流电动机在调速范围、转矩脉动、系统鲁棒性等性能方面都在不断提高。不论是它的开发、研究还是推广、普及仍有很多工作可做。     

永磁同步电机定子磁链十二区间直接转矩控制

传统的直接转矩控制以其简单的结构和对转矩的直接控制为人们所知,然而,它仍存在一些不足,如转矩脉动比较大,并且低速范围运行时,速度响应不够平滑。在传统六区间圆形定子磁链(6个点压工作矢量)直接转矩控制基础之上,本文提出了十二分区控制方案(12个电压控制矢量),并制定了相应的开关原则。用Matlab/Simulink对永磁同步电机速度控制系统进行仿真对比实验。结果显示,十二分区方案在动态性能方面,特别是在低速区,要明显优于六分区方案。     

开关磁阻电机的直接转矩控制技术研究

开关磁阻电机具有结构简单、调速范围宽、性价比高等优点,但其转矩脉动较大导致了振动和噪声比其他调速系统严重,制约了它在一些场合中的应用。本文将直接转矩控制技术应用到开关磁阻电机中,对电机转矩进行控制,仿真结果证明,此技术能够将磁链矢量幅值很好的控制在滞环带内,从而有效地控制转矩脉动,降低电机的振动和噪声。     

A novel technology for control of variable speed pumped storage power plant

Variable speed pumped storage machines are used extensively in wind power plant and pumped storage power plant. This paper presents direct torque and flux control(DTFC) of a variable speed pumped storage power plant(VSPSP). By this method both torque and flux have been applied to control the VSPSP. The comparison between VSPSP's control strategies is studied. At the first, a wind turbine with the capacity 2.2 k W and DTFC control strategies simulated then a 250 MW VSPSP is simulated with all of its parts(including electrical, mechanical, hydraulic and its control system) by MATLAB software. In all of simulations, both converters including two-level voltage source converter(2LVSC) and three-level voltage source converter(3LVSC) are applied. The results of applying 2LVSC and 3LVSC are the rapid dynamic responses with better efficiency, reducing the total harmonic distortion(THD) and ripple of rotor torque and flux.     

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的控制方法。该方法在对传统直接转矩控制的开关控制表进行改进的基础上,建立了新型双层滞环控制的开关控制表,使感应电动机的转矩脉动达到最小。实验结果表明该方法能有效地解决转矩脉动问题。     

开关磁阻电机的离散滑模变结构控制

开关磁阻电机存在较大的转矩脉动,为了更好地抑制开关磁阻电机转矩脉动,采用离散滑模变结构控制方法,建立了该方法的数学模型,设计了离散滑模变结构控制器,对电机的转矩和转速进行了仿真。仿真结果表明,离散滑模变结构控制技术能有效地降低开关磁阻电机的转矩脉动,并且可以提高系统的响应速度。     

反作用飞轮非理想电磁力矩对卫星姿态的影响

针对反作用飞轮中存在的力矩波动和力矩跳动这2种非理想电磁力矩,分析其产生机理,建立了轮控微小卫星姿态稳定控制系统的仿真模型.分析了力矩波动系数和力矩波动频率、力矩跳动幅值和跳动持续时间对卫星姿态的影响,最后给出抑制非理想电磁力矩的措施.分析和仿真表明:当卫星姿态控制精度要求较高时,非理想电磁力矩的影响不容忽视.力矩波动...     

基于自适应补偿低通滤波器的直接转矩控制系统的研究

传统的异步电动机直接转矩控制在低速段由于纯积分环节中定子电阻的影响对磁链的观测不稳定,将造成磁链和转矩脉动过大,限制了实用范围.针对这一不足,本文引进新的磁链观测方法,即带自适应补偿低通滤波器模型,对其进行仿真实验.结果表明,该模型能够较好地改善磁链轨迹,转矩、电流脉动均得到有效控制,能够保证系统的控制品质,具有工程实用价值.     

并网型变速风力发电机组的控制技术与策略

阐明了为最大限度利用风能，并网型变速风力发电机组所采用的控制技术和策略；给出了风速在不同阶段，并网型风力发电机组的控制途径；分析了ISC、DSC、双重控制、OPDC、DAC和PI控制以及智能控制的方法及其构成；指出了各种控制技术和策略的优缺点以及今后的发展方向。