交轴电流计算与电容储能反馈的双三相永磁同步发电机系统稳压控制

双三相永磁同步发电机(DTP-PMSG)具有容错率高、低压大功率等特点,适用于受输出电压、空间体积限制的高端装备领域。常规的母线电压控制方法在负载快速变化时,存在电压恢复时间长、电压波动大的缺点。该文提出基于交轴电流计算与电容储能反馈相结合的稳压控制策略。建立脉冲宽度调制(PWM)整流器能量和功率交换数学模型,推导交轴电流内环给定的计算表达式,设计电压外环并分析物理意义。该方法既能缩短电压恢复时间,又可以降低电压波动幅值。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

基于交直轴电流耦合的单电流调节器永磁同步电机弱磁控制

基于交直轴电流耦合的单电流调节器弱磁控制是一种新颖的永磁同步电机弱磁策略,能够解决双电流调节器在电机高速域相互冲突而易于饱和的问题。交轴电压指令如何确定是此方法的研究重点,直接影响电机的电压利用率、效率以及负载能力。该文基于电机电压方程对电流耦合调节弱磁控制基本原理进行描述,并提出改进的控制方法。利用id-iq坐标平面上的定子电流轨迹,对现有方法的缺点和所提出方法的预期控制效果进行了分析。在小信号范围内,对所提出方法的动态控制过程和可控性进行了阐述。所提出的电流耦合调节变交轴电压弱磁控制策略,交轴电压指令根据电机工况自行调节,无需查表,且不依赖电机参数,易于实现。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和性能优势。

凸极同步电动机矢量控制中交直轴电流变换的研究

分析了在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上凸极同步电动机的矢量控制的磁链模型。凸极同步电动机短量控制由于其转子凸极效应而不能完全解耦，提出了交直轴电流变换的概念，得到了完全解耦的磁链矢量数学表达式和矢量控制原理框图。

电动飞机电推进锥形永磁同步电机轴向磁拉力影响因素分析

针对螺旋桨轴向力磨损电推进电机轴承问题,本文提出一种锥形电推进电机方案,利用锥形电机的轴向力平衡螺旋桨的轴向力。首先,建立了电推进锥形永磁同步电机磁路模型,给出了相关参数的数学解析式,同时基于磁路模型给出了锥形电机轴向磁拉力的数学表达式。其次,在此基础上分析了锥角及交直轴电流对轴向磁拉力的影响机理,为锥形永磁同步电机轴向磁拉力的研究提供了理论参考。

永磁同步电机交直轴同步电抗参数仿真

为了研究永磁体励磁饱和对电机交、直轴同步电抗的影响,从理论上简单阐述直接负载法的原理。运用有限元法对某内置式永磁同步电机负载仿真,通过对交、直轴电流参数解耦扫描,得到交、直轴电流组合下的反电势曲线,对仿真得到的反电势基波幅值及其相位通过后处理分析,形成交、直轴电抗矩阵和其随交、直轴电流变化的曲线,最后总结电抗参数Xd和Xq随交、直轴电流的一些变化规律,为该种电机的准确设计提供参考。

车用电机定子电流新型优化控制方法

为了实现交直轴电流最优匹配控制,提出了一种基于深度确定性策略梯度的车用电机定子电流优化控制方法。在不对交直轴耦合项电压进行补偿解耦的情况下实现IPMSM交直轴电流的最优匹配控制。实验分析表明基于DDPG的定子电流优化控制方法在优化交直轴电流匹配和最大转矩电流比控制方面优势显著。相比较传统的前馈补偿解耦(FFCDC)方法实现MTPA控制,同等定子电流产生转矩输出平均高出最高14%,实验验证进一步证明了DDPG具有优化交直轴电流最佳匹配和产生最大转矩输出的能力,验证了该方法的有效性。

基于开绕组结构的漏磁通可控内置式永磁电机磁场调控技术研究

研究一种基于开绕组结构的漏磁可控型内置式永磁(leakage flux controllable interior permanent magnet,LFC-IPM)电机。在开绕组拓扑结构下,基于漏磁控制原理,分析该类电机实现漏磁控制的基本条件,研究LFC-IPM电机的运行原理,构建转子内置永磁电机漏磁可控的磁路结构。通过有限元仿真探究LFC-IPM电机的调磁特性和电磁性能。在此基础上,建立漏磁可调的电机数学模型。为提高电机调速范围和动态响应性能,提出一种考虑电机零序电流抑制的PI+RC控制策略,有效提高了电机调磁时的稳定性,抑制了磁场变化引起的零序电流幅值变化。最后,制造样机并搭建实验测试平台,进行实验研究,结果验证漏磁可控特性、PI+RC策略的有效性以及该电机系统的宽调速特性。

永磁同步电机积分反步自适应控制

针对外界干扰导致永磁同步电机(PMSM)固有参数发生变化的问题,将新型的智能控制理论引入到PMSM控制系统中,提出了一种新颖的带有积分环节的反步自适应法的控制方法。该控制器能够利用交轴电流动态抑制或消除参数的变化对系统的影响,基于Lyapunov稳定性原理设计被控系统的控制律和自适应律,并引入积分环节,增强被控系统的稳定性,缩短速度响应的时间。仿真试验证明,该控制器能够有效地抑制电机固有参数的变化对被控系统的影响,保证了系统的强鲁棒性和动静态性能。

考虑磁饱和的永磁同步电机直接转矩控制系统设计

从磁饱和对内置式永磁同步电机交轴电感参数的影响这一方面,提出了一种考虑磁饱和的内置式永磁同步电机直接转矩控制系统中的电流幅值一定转矩最大的控制策略。磁饱和对内置式永磁同步电机参数的影响主要是由磁饱和状态下交轴电流引起交轴电感参数的变化。对交轴电感、交轴电流之间的关系作出假设,通过对考虑与忽略磁饱和内置式永磁同步电机进行数学分析、实验对比证明了此关系式的正确性进而提出了一种有效地精确的控制策略,为内置式永磁同步电机的控制策略的进一步研究提供了依据。

无刷直流电机磁场定向控制系统研究

为改进无刷直流电机的运行表现,以减小转矩脉动为目标,设计一种无刷直流电机控制系统。在MATLAB/Simulink中建立控制系统的仿真模型;以STM32F407为核心搭建基于磁场定向控制理论的硬件控制系统;应用坐标变换等数学方法,把无刷直流电机的定子电流分解为直轴电流和交轴电流,并结合空间电压矢量脉宽调制方法实现对直流无刷电机的控制。软件部分设计主要讨论SYSTICK中断、霍尔中断、FOC算法等子程序设计。仿真与实验结果表明控制系统性能良好,转矩脉动有明显减小,具有一定实用推广价值。