低速永磁直线电动机的稳定性分析及其控制方法研究

在对低速永磁直线同步电动机的力角特性进行分析的基础上,确定了该电机的稳定工作区,得到了永磁直线同步电动机的稳定控制方法,即可通过改变电压和频率来实现低速永磁直线电动机的失步预防控制.实验结果表明,该方法具有算法简单、控制品质好等优点,可以有效地提高永磁直线同步电动机的稳定性,避免电机失步的发生.     

钕铁硼永磁同步电动机电枢反应电抗的计算

本文根据钕铁硼永磁同步电动机的结构特点，在建立钕铁硼永磁同步电动机电枢反应电抗参数分析模型的基础上推导出纵、横轴电枢反应电抗的计算公式；分析了电机磁路饱和对电枢反应电抗的影响；介绍了纵、横轴电枢反应电抗饱和值的计算方法．     

用简易方法测定永磁同步电机的漏抗和同步电抗

由于永磁同步电机的励磁不能调节,因此不能按传统的方法用空载特性、短路特性和零功率因数负载特性来测量漏抗和同步电抗。如用三相突然短路法或电压恢复法测出其同步电抗,则需降低转速进行,还需录波器等设备,而且数据处理也较复杂、本文介绍几种用一般设备测量永磁同步电机参数的方法,并对各方法进行分析比较。最后用所述方法测试了一台7.5kW钕铁硼永磁同步电动机的漏抗和同步电抗。     

新型混合粒子群算法在核动力设备优化设计中的应用

针对标准粒子群算法在处理非线性约束优化问题时存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优的缺点,设计了一种新型混合粒子群算法,该算法采用可行性原则处理约束条件,避免惩罚函数法中惩罚因子选取的困难;引入基本复合形法产生初始可行群体,加快粒子群收敛速度;引入遗传算法的交叉和变异策略,避免粒子群陷入局部最优;在迭代末期的优解附近,进行改进复合形算法的寻优,提高最优解的精度.通过算法测试基准函数的优化计算,结果显示,新型混合粒子群算法有较好的优化性能,并在核动力设备优化设计中有很好的应用.     

Alopex算法在两相永磁同步电动机优化设计中的应用

Alopex算法是一种有效的随机优化算法，能尽快向量最优解方向搜索，能克服传统启发式易陷入局部最优点的缺点，又能克服传统模拟退火法从随机搜索到梯度搜索收敛极为缓慢的不足，永磁同步电动机的优化问题是多变量、多目标、多极值的隐函数的极值问题，将Alopex算法应用于两相永磁同步电动机的设计，使电机综合指标得到提高，优化结果证明，此方法是有效的，并取得了令人满意的结果。     

科研成果简介

低速永磁同步电动机的研究又有新突破我校六系微电机教研室顾其善副教授79年与北京微型电机厂共同研制成功一种新结构的低速同步电动机,采用高矫顽力的铁氧体作为转子的永磁材料,使各项力能指标达到当时国内同类产品的先进水平,并获1980年黑龙江省优秀成果三等奖。81年顾其善副教授又与苏州电讯电机厂合作,利用稀土材料作为电动机转子材料研制成功70TDY4稀土永磁低速同步电动机。82年11月电子工业部委托江苏省电子局在苏州召开了鉴定     

关于钕铁硼永磁单相同步电动机产品化的方法

介绍了钕铁硼永磁单相同步电动机产品样机的试验结果及分析、设计方案和试制情况。     

低速直驱永磁同步电动机及其起动性能研究

利用低速直驱永磁同步电动机（PMSM）的一些电磁设计公式,结合低速电机的设计特点,完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析,最终确定了方案.采用Ansoft电磁分析软件,通过场路耦合的计算方法,计算了电机瞬态性能参数,并通过不断地调整设计值,得到电磁设计方案.实验结果表明,低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致,证明了程序的正确可行、简单方便.该研究对于进一步完善永磁同步电动机的设计具有重要理论意义和工程价值.     

钕铁硼永磁在电机中的应用及与其它永磁材料的比较

本文的目的旨在讨论钕铁硼永磁在电机中的应用前景。通过样机的研制和对几种永磁材料的应用进行比较,得出如下结论:钕铁永磁用在直流电动机和同步电动机上可以充分发挥这种永磁材料的优点,同时温度系数及其极限对这两种电机的影响是可以克服的。目前在这两种电机中它可以取代稀土钴和铝镍钴,在价格进一步降低之后,可取代铁氧体。     

低速直驱永磁同步电动机及其起动性能研究

利用低速直驱永磁同步电动机(PMSM)的一些电磁设计公式,结合低速电机的设计特点,完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析,最终确定了方案.采用Ansoft电磁分析软件,通过场路耦合的计算方法,计算了电机瞬态性能参数,并通过不断地调整设计值,得到电磁设计方案.实验结果表明,低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致,证明了程序的正确可行、简单方便.该研究对于进一步完善永磁同步电动机的设计具有重要理论意义和工程价值.     

永磁直线电机遗传算法模糊神经网络失步预防策略

针对垂直运动的定子绕组不连续永磁直线电机因扰动使其运行失去同步而不能稳定、安全运行这一问题,将模糊控制、神经网络控制和遗传算法有机结合起来,构建了基于遗传算法模糊神经网络的双模态复合控制结构的永磁直线电机失步预防策略.侧重介绍了该控制模型的构成及工作原理,模糊神经网络的设计及参数的优化方法.仿真试验结果表明,该控制策略精确、可靠、控制方法简单,能够有效地提高垂直运动的定子绕组不连续永磁直线电机及其传动系统的稳定性、安全性.     

永磁材料及温度对内置式永磁电机性能及转矩脉动的影响

研究了不同的永磁材料及其温度对内置式永磁电机的性能影响。给出了现代牵引电机二维有限元瞬态模型,采用有限元方法计算了不同型号的铷铁硼永磁材料及不同温度时电机的转矩、转矩纹波及齿槽转矩,并对其进行了比较分析。其结论对电机设计研究者及工程师具有指导参考意义。     

双永磁同步电动机的交叉耦合同步协调控制

该文分析了永磁同步电动机的数学模型,并在给出交叉耦合控制算法的基础上,设计了一个基于交叉耦合的双永磁同步电动机控制系统,将交叉耦合算法引入双电机同步控制,最后对系统进行了仿真。仿真结果表明,交叉耦合控制能有效地减小双永磁同步电动机同步协调控制的系统误差,验证了控制方案的正确性和可行性。     

基于模糊控制的永磁同步电机调速系统仿真研究

通过对永磁同步电机的数学模型的分析,结合矢量控制原理,建立永磁同步电机矢量控制调速系统仿真模型,针对被控对象的的非线性,强耦合,参数时变等特性,引进模糊控制策略,并设计模糊自适应PID控制器应用其中,以验证控制方法的有效性。仿真结果表明,与传统PID相比,模糊PID具有响应速度快,超调量小,抗扰能力和鲁棒性强等优点,能够更好的提高永磁同步电机的调速性能。     

基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略

针对传统永磁同步电机控制系统存在动态响应速度和稳态精度较差的问题,提出了一种基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略.在传统矢量控制的基础上引入模型预测控制来代替传统电流PI控制,将永磁同步电机的数学模型离散化,并根据开关状态的选择建立评价函数.基于上述理论分析,在Matlab/Simulink环境中建立了仿真模型.结果表明,所提出的永磁同步电机矢量控制策略具有较快的响应速度和较小的超调,且稳态转速与电流波动较小.     

基于变结构控制的PMLSM矢量伺服系统

该文针对永磁直线同步电机的伺服控制,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的位置、速度伺服控制方案。速度调节器采用变结构PI控制算法,在消除静差的基础上,提高永磁直线同步电机的响应速度。位置调节器采用PD控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能。仿真验证了其可行性,易于实际应用。     

两种内置式转子结构电抗参数的研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据，需对不同转子结构的电抗参数进行分析.在三维电磁场数值计算的基础上，利用Ansoft软件对两种内置式永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算，在此基础上总结出两种转子结构永磁同步电动机电抗参数随气隙长度和永磁体磁化方向长度的变化规律.试验测试结果与计算结果相吻合.结论表明:该方法能指导转子结构的选择.根据所得的规律，确定转子结构的设计策略.     

基于SVPWM控制策略的PMSM驱动系统

在详细研究空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modlulation,SVPWM）基本原理和实现方法的基础上,分析了永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的矢量控制策略,在Matlab/Simulink环境下建立基于SVPWM控制策略的转速和电流双闭环永磁同步电机调速系统仿真模型,并进行实验仿真;以英飞凌单片机XC2267为硬件驱动进行永磁同步电机SVPWM控制策略的实验验证,利用CAN总线分析仪对电机运行状态进行检测。仿真和实验结果表明了SVPWM控制策略在永磁同步电机驱动系统应用中的有效性,为相关电机控制系统的设计和调试提供了相应思路。     

三相写极同步电机的建模与仿真

永磁同步电机在动力系统中占有重要地位,由于永磁电机的极对数固定不变,启动和同步运行时受到电压、电流、频率等条件的限制,很难满足不同工况需求。三相写极同步电机是一种特殊的永磁同步电机,永磁体可以变极对数运行。根据三相写极同步电机的启动、变极和牵入同步运行特性,建立了三相写极同步电机d/q数学模型。总结运行仿真结果,并与普通永磁同步电机进行对比,验证了三相写极同步电机具备启动转矩大、同步运行速度宽及牵入同步运行速度快的特点。     

永磁同步电机直接转矩和矢量控制运行稳定性对比研究

目前永磁同步电机的主流控制方式主要有直接转矩控制和矢量控制,而系统能否稳定运行是这些电机控制算法的基础. 分别基于两种控制算法的基本原理,从实际运行工作点出发,结合转矩角、磁链、电流角限幅和系统的单调性等理论,分析了永磁同步电机直接转矩控制和矢量控制的稳定运行区间,并运用仿真实验对理论分析进行了验证,对比分析了两种控制算法稳定运行规律的异同点.