基于逆变器的永磁同步电机端口特性模拟及控制技术研究

文章提出了一种基于逆变器的永磁同步电机模拟系统,该系统可在电机驱动测试中取代实际电机和机械测试平台。文章采用亚当斯法建立永磁同步电机的数学模型,模拟电机可实时计算出当前时刻电流和转速等电机状态量。采用改进内模控制器,控制逆变器准确跟踪指令电流,保证电机模拟器电流跟踪的快速性和准确性。设计的龙伯格转矩预估观测器,使电机产生高频脉动转矩以抵消电机转矩的波动。对设计的电机模拟器进行空载启动、突加负载2种典型运行状态的验证,仿真结果表明该电机模拟系统性能良好,能够准确高效的模拟永磁同步电机电机端口的电流特性。     

面向电机模拟器的永磁同步电机模型研究

为提高电机模拟器对实际电机的模拟精度,针对磁饱和、交叉耦合效应和转子磁场谐波3个电机磁特性以及损耗、温升两个电机热特性因素分析永磁同步电机电磁参数变化规律,建立了能够同时体现永磁同步电机磁特性和热特性的变参数磁热耦合电机模型,对比了定参数建模电机模拟器、变参数建模电机模拟器与实际永磁同步电机三者的输出端口特性.根据仿真结果,所用定离散周期的电机离散模型具备良好的模拟精度,电机模拟器电流跟踪算法能够对电机模型输出指令电流进行快速跟踪.实验结果表明,基于所设计变参数建模的电机模拟器相较于实际电机端口特性模拟精度高,且准确性高于基于定参数建模的电机模拟器.变参数建模是高精度电机模拟器发展的正确方向.     

参数变化对永磁同步电机稳定极限的影响

本文着重探讨参数变化对永磁同步电机稳定特性的影响。文中的动态方程是由一系列无纲量的参数推导出来的。所以应用动态方程足以探讨电机的稳定极限。这里我们借助特定空间技术来分析电机的稳定性。因为它有简单、精确、可变通性等优点。分析时要求电机稳定运行。分析的结论特别注重电机的实际运行和其安全系数。文中的结论是由采用Neomax-35的永磁材料制造的25-hP永磁同步电机的参数获得的。文中的最终结论可帮助我们进行电机设计。     

电机模拟器的设计、仿真与实现

针对永磁同步电机(PMSM)的功率模拟提出一种新方法,即基于双脉宽调制(PWM)变换器的能量回馈型电子负载结构,其输入PWM变换器按照PMSM的特性采用滞环电流控制,使该变换器对外接口特性,如电压、电流、转速等信息与实际电机一致,达到模拟真实PMSM的目的.输出PWM变换器采用幅相控制达到能量回馈电网的目的.在Matl...     

基于电力电子变换器的双三相永磁同步电机模拟器

电动助力转向（EPS）系统是汽车的核心部件,采用功率硬件在环仿真测试技术可以缩短系统的开发时间、降低开发成本,同时降低开发风险,已经成为开发流程中非常重要的一环。以EPS用相移30°的双三相永磁同步电机(PMSM)为研究对象,提出了一种基于电力电子变换器的电机模拟器方案,以实现对不同负载条件下的电机动、静态电气行为模拟,为EPS系统的控制算法开发和故障模拟测试提供了高效平台。仿真结果验证了所提方案的有效性和可行性。     

爪极永磁同步电机的设计特点

介绍爪极永磁同步电机转子的结构及设计特点,并说明了一些主要结构尺寸间的关系。     

永磁同步电机非线性电感参数离线测量

永磁同步电机(PMSM)参数的准确获取有助于电机的高效控制。此处设计了一种新的PMSM非线性电感参数的离线测量方法,可以辨识出不同电流、不同转子位置下的PMSM三相自感以及互感。此方法通过引出电机中线实现三相解耦,从而分别控制三相电流,对各相分别进行电压注入,得到各相的电压以及电流响应,通过傅里叶分析提取基波幅值计算电机电感参数。此处针对一款内置式PMSM进行实验,结果表明,该方法能较准确地测量多种工况下的电机非线性电感参数。     

一种永磁同步电机谐波电流抑制算法

针对永磁同步电机(PMSM)控制时由于电机齿槽效应和变频器的非线性特性会在电机电流中引入大量的低次谐波,从而产生大量谐波损耗以及转矩波动等问题,此处提出一种基于补偿电压注入的PMSM谐波电流抑制算法。通过电流闭环算法提取谐波电流并计算出相应的补偿电压后注入到原矢量控制算法中,通过实验验证所提算法对5,7次低次电流谐波具有有效的抑制作用,算法易于实现且鲁棒性好。     

一种永磁同步电机参数测量方法

基于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)的数学模型,由数学推导得出PMSM在d,q坐标系下电感参数的理论公式,通过电桥测量电机的静态三相电感和三相电阻参数即可计算得到d,q轴电感和相电阻参数。该方法无需考虑电机永磁转子的当前位置,无需额外测量电路及进行驱动控制,具有理论清晰、测量简单、通用性强等特点。针对PMSM磁链参数,将电机加速到一定转速后通过测量开路电压及转子频率,即可计算获得磁链系数。实验验证了该测量方法的正确性和准确性。     

基于电池SOC的永磁同步电机能量回馈策略研究

相对于传统的机械制动方法,电动汽车的再生制动能够有效减小能量损耗,在满足汽车减速性能的前提下,提高能量回收效率,保证动力电池安全、可靠工作。通过研究永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的制动性能和动力电池在制动过程中的荷电状态(state of charge,SOC)变化,建立了电动汽车的PMSM动力模型和动力电池SOC能量回馈模型。在此基础上,给出了确定再生制动能量回馈最优工作点的策略,合理分配机械制动和再生制动在电动汽车制动过程中所占的比重。最后搭建了电动汽车动力系统模型,仿真结果表明,所提出的能量管理策略能够在保证减速性能和电池安全的前提下提高能量回收效率。     

永磁同步电机驱动器的研制

采用低电压、大电流的MOSFET作为功率器件,以DSP(TMS320F2812)作为主控器件设计实现了全数字化的永磁同步电机驱动器。在概括论述永磁同步电机矢量控制理论及其控制方法的基础上,详细阐述了驱动器控制电路,功率放大电路,信号调理电路以及保护电路等部分的结构、功能和特点。最后以电动汽车用永磁同步电机为控制对象完成了空载试验和负载试验。试验结果充分验证了该驱动器的实用性和高效性。     

三相盘式永磁同步电动机

研制开发了一种新的三相盘式永磁同步电动机，研究了如何确定永磁体的尺寸，讨论了均布转子鼠笼绕组参数在ｄ、ｑ坐标下的折算，提出了一套完整的ＣＡＤ，并给出了试验和计算结果。     

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。     

无传感器永磁同步电机控制系统设计

针对永磁同步电机无传感器控制问题,设计了一种滑模观测器用于估算电机转子位置和速度.该滑模观测器采用参数可调的曲线函数作为开关函数进行连续控制,有效削弱系统"抖动",改善了系统结构,对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性.     

永磁同步电机混沌运动的电流变化率反馈控制

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,提出了一种新的混沌控制方法。该方法以永磁同步电动机电流的变化率作反馈,实现了混沌运动的控制。该控制器是一种活动控制器,它不影响原系统的参数,只需要处理一个参数,算法简单、易于实现。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于C++的永磁同步电机的设计

为解决永磁同步电机电磁设计中查表工作复杂、耗时长的问题,利用C++编写程序,对同步电机磁路法设计过程进行编程,并利用有限元软件Ansoft对设计结果加以验证。     

电梯驱动用永磁同步电机控制系统

文章介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中的应用。首先给出数学模型,在此基础上分析了控制策略。在实际应用中,采用id=0与弱磁结合的控制方式进行控制。这种控制方式具有良好的动静态特性,满足了系统的要求,在实践中取得良好的效果。     

永磁同步电机控制系统控制器参数的优化设计

在研究永磁同步电机(PMSM)的数学模型基础上,应用矢量控制技术,建立了PMSM速度、电流双闭环解耦控制系统模型,使得电机动态特性的分析变得简单.针对电机速度环控制器的PI抗饱和参数整定难的问题,采用单纯形法优化速度控制器的参数,以得到最优的控制效果.对所研究的方法分别进行了计算机仿真和试验,结果表明优化后的控制系统降低了系统的超调量,缩短了系统的稳定时间,具有良好的工程应用意义.     

新型分步式永磁同步电机参数辨识

永磁同步电机（PMSM）参数受所处环境等非线性因素的影响而变化,因此需要根据电机参数的不同调节控制系统,以达到更优的控制性能。针对不同电机的参数不同且无法实现快速手动测量的问题,提出一种无位置传感器PMSM的新型分步式参数辨识系统。系统分阶段采用伏安法计算电阻并采用高频电压注入法计算电机的电感和磁链,实现了无位置传感器的控制条件下,内置式PMSM的参数自动辨识。最后通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证了新型分步式参数辨识系统的可靠性并通过试验验证了系统的准确性。