新型双凸极永磁电机调速系统的变参数PI控制

双凸极永磁电机转矩和转速之间具有强烈的非线性关系,采用常规线性PI控制器难以得到令人满意的控制特性,为此根据PI控制器各参数在调节过程中的不同作用,提出了适于单片机上实现的变参数PI控制模型,并用遗传算法求解其参数,理论分析与实验结果均表明,变参数PI控制器比常规PI控制器具有更强的自适应性,双凸极电机调速系统具有优良的稳态和动态性能,该文所提出的控制模型及其算法是正确和有效的。

新型定子双馈双凸极永磁电机研究

研究了一种新型定子双馈双凸极永磁电机,该电机采用定子双馈形式,也就是定子上既有电枢绕组,又有励磁绕组,特别是在永磁体旁边附加了一条并联磁分路,通过磁分路磁阻的适当设计,可以达到用较小的直流励磁磁势获得较大气隙磁通调节范围的目的。本文介绍了样机的结构特点,分析了气隙磁通调节范围、直流励磁磁势和并联磁分路磁阻三者之间的关系,进行了样机磁场的有限元计算,样机试验与设计吻合。该电机结构新颖,励磁控制简单,调磁效果明显,励磁损耗小,具有较高的研究和实用价值。

单斩电流滞环控制的双凸极永磁电机三相桥式功率变换器中的电流尾巴

双凸极永磁电机的功率控制器通常采用电流滞环斩波控制。文中基于12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,研究了单斩电流滞环控制的三相桥式功率控制电路;提出采用这种控制方案的三相桥式变换器,每相绕组在关断时段内,会出现两段电流尾巴,削弱电机出力,增加系统损耗。文中首先介绍了单斩电流滞环控制方案,给出基于这种控制方案的三相桥式功率变换器稳态工作原理分析,阐述了电流尾巴的产生机理,给出电流尾巴出现时刻及电流尾巴大小的解析式,指出其危害性,并讨论了三相绕组反电势对称性及霍尔位置调整的准确度对电流尾巴的影响,实验结果证明了文中研究及结论的正确性。

双凸极永磁电机斜极转子设计和绕组换流模式研究

本文首先分析了双凸极永磁电机转子极弧宽度对自定位转矩的影响,提出了双凸极永磁电机等极弧半极宽斜极转子的设计思想;在此基础上,通过对绕组磁链的分析,率先将六状态换流模式引入到双凸极永磁电机的控制系统中,改善了双凸极永磁电机的换流特性,有效减小了转矩脉动,同时简化了系统控制参数,提高了控制的可靠性。数字仿真和试验结果验证了这些设计思想的正确性。

双凸极永磁电机两种斩波控制方式的比较

三相六状态控制的转子斜槽式双凸极永磁电机通常采用单斩PWM调制方式。但传统的只斩桥臂上管或只斩桥臂下管的单斩方式会造成桥臂上下功率管损耗的不同,加大了散热设计难度。提出一种改进型单斩PWM调制方式,对桥臂上下管进行轮换单斩,保证了每个开关管损耗的一致性。两种单斩PWM调制方式的分析对比及系统实验结果表明:改进型轮换单斩上下管的PWM调制方式确保了上下管损耗的一致性,克服了传统单斩方式使功率控制器存在局部热点的缺陷,提高了系统效率,具有较高的可靠性。

双凸极永磁电机中五种PWM控制方式下的电流拖尾现象

基于12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机,简要介绍了其基本工作原理,然后分别在五种基本的PWM控制方式下,对一周期每工作区间内关断相绕组的工作情况进行了研究。研究表明,除PWM双斩控制方式外,其余四种PWM单斩控制方式下,均会在关断相绕组中出现一类特殊的电流拖尾现象。本文对电流拖尾产生机理进行了详细推导和阐述,给出了不同PWM控制方式下绕组电流的典型波形及分析,探讨了电流拖尾对电机运行的影响。基于四种PWM单斩方式下电流拖尾产生机理的相似性,文末以单斩桥臂上管的H_pwm-L_on型控制方式为例,给出相关实验结果,验证了理论分析及结论的正确性。

双凸极永磁电机数字控制驱动系统的分析与实现

揭示了采用斜槽转子结构的双凸极永磁电机独特的静态特性和运行原理,分析研究了新颖的控制策略和变P I参数转速调节与单极性电流滞环调节相结合的双闭环控制方案,阐述了DSP的数字实现方法,设计研制了9 kW,12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机驱动系统。实验结果表明,转子斜槽结构电机与本文控制方案的结合有效改善了齿谐波效应,提高了电机出力及运行平稳度,具有结构简单、功率密度高、效率高、起动速度快和可控性好等优点。

双凸极永磁电机的设计、控制和运行(Ⅰ)

阐述了双凸极永磁电机的设计和性能分析方法 ,介绍了该种电机的结构特点、工作原理和静态特性 ,给出了其设计特点。

基于模糊神经网络的双凸极永磁电机非线性建模

双凸极永磁电机的电感、磁链等特性呈严重非线性,常规的线性或准线性模型难以准确反映双凸极永磁电机的实际特性,影响双凸极永磁电机的控制精度和工作性能.为此,本文提出采用自适应模糊神经网络建立双凸极永磁电机模型的新方法.首先在介绍了自适应模糊神经网络结构后,采用改进的递推最小二乘法修改网络参数,同时采用遗传算法对遗忘因子和学习率进行了优化,仿真计算和实测结果表明,该模型有很快的收敛性和很高的精确度,最后给出了利用模型实现双凸极永磁电机优化控制的方法.

一种新型的双凸极永磁电机

本文介绍一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机 (FRM)。该电机的永磁体放置在定子齿的表面 ,永磁体安装简单且适于高速运转 ;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化 ,其功率密度比传统的DSPM电机要高。文中对其基本结构。

新型轴向磁通双凸极永磁电机设计与建模仿真

设计了一种具有双定子的新型结构轴向磁通双凸极永磁电机。使用有限元方法对该新型电机进行分析,得到了空载情况下的自感、磁链等特性曲线。针对该新型电机的特点,给出了双凸极电机的数学模型。参照径向磁通双凸极电机的建模方法,结合获得的绕组自感和磁链数据,搭建了基于MATLAB/Simulink的电机转速、电流双闭环调速系统的模型,成功仿真出该电机的转速、电流、转矩等波形。系统的仿真结果表明该新型电机运行可靠、便于控制。

新型双凸极永磁电机静态特性的线性分析

新型双凸极永磁电机的永磁体放置在定子齿的表面 ,永磁体安装简单且适于高速运转 ;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化 ,其功率密度比传统的DSPM电机要高。文中提出了电机参数的线性数学模型 ,分析了静态特性。

双凸极永磁电机的设计、控制和运行(Ⅱ)

阐述了双凸极永磁电机调速系统的控制方法和运行理论。说明了驱动电路结构和影响其结构选择的主要因素,在总结已有扩展双凸极永磁电机运行范围方法的基础上,提出了分裂绕组拓展双凸极永磁电机恒功率运行范围新方法,最后分析了所研制的样机的稳态和动态性能。对进一步全面深入的研究和应用具有参考价值。

双凸极永磁电机的对称化设计

针对永磁双凸极电机存在各相反电势(EMF)不对称和转矩脉动较大的问题,提出2种分别基于不等槽宽和等槽宽设计的新型双凸极永磁(DSPM)电机.该设计方法可以确保电机各相磁路具有相同的磁阻特性,并通过定子绕组的特殊排布以补偿电机自感的变化.通过实现电机各相磁路对称并削弱自感的波动程度,可以有效消除电机各相EMF的不对称以及最大程度削弱转矩脉动.采用有限元时步法对新型电机处于空载和负载条件下的稳态性能进行了比较分析.仿真和实验结果验证了新型DSPM设计方法的有效性.

两相整距绕组双凸极永磁电机等效磁路模型

整距绕组双凸极永磁(FMDSPM)电机具有空间利用率高、功率密度高、成本低和扭矩波动小的特点。由于绕组结构为分布式,FMDSPM电机相绕组等效磁动势与集中绕组存在很大不同。以一台6/4极FMDSPM电机为例,提出了将气隙分为五段的磁等效电路模型,并给出了各段的磁导率公式。通过迭代求解该模型,得到相绕组磁链、电枢反电动势和齿槽扭矩等特性,与有限元分析结果对比,验证了该模型的有效性。

双凸极永磁电机的控制模式

在分析双凸极永磁电机基本特性的基础上,综述比较了双凸极永磁电机的控制模式。电流斩波控制适合电机低速运行时采用,角度位置控制适合电机高速运行时采用,电压控制可以单独采用,也可结合前两种控制方法一起使用。控制模式的分析比较为不同场合下的应用选择提供了依据。

双凸极永磁电机齿槽转矩的几种削弱方法

齿槽转矩对永磁电机有着很大的影响,是产生振动和噪声的根源,所以削弱齿槽转矩对双凸极永磁电机的设计有着重要意义。与其他永磁电机相比,由于结构和运行原理的不同,双凸极永磁电机齿槽转矩的削弱方法也有所不同。介绍了几种有效的削弱方法,并进行了简单的分析。

外转子双凸极永磁电机功率变换器设计

介绍了旨在用于电动汽车的一种外转子结构的双凸极永磁电机,说明了电机功率变换器功率元器件的选择,IGBT-IPM的电路拓扑和功能结构;重点论述了应用外围电路的设计方案,并给出了DSP控制IPM的方法。

外转子双凸极永磁电机结构尺寸对性能的影响

外转子双凸极永磁电机的绕组所匝链的磁链、绕组自感以及气隙磁密分布等静态特性是电机性能分析、设计的基础。它决定了电机的稳态特性。而电机的稳态特性与电机结构有着密切相关的联系。该文在有限元方法的基础上分析了不同气隙和转子极弧参数对电机静态、稳态特性的影响。为该类电机的设计和进一步研究提供了依据。

外转子双凸极永磁电机性能研究

针对12/8极外转子双凸极永磁电机,采用二维平面对电机进行Delaunay剖分,然后用有限元法对电机内磁场进行计算,研究了电机磁场分布,气隙磁密等电机静态特性。用磁共能方法算出各转子角度时的电磁转矩后,得到了电磁转矩。