四相横向磁通永磁电机的三电平滞环电流控制

以新型四相横向磁通永磁电机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件平台以及Simpower System工具箱,对闭环控制系统进行了研究。在传统双闭环调速控制基础上,为滞环电流控制环引入零电平,将滞环分为上滞环和下滞环。综合考虑开关频率与电流THD确定合适的滞环环宽,并根据偏差电流值与滞环环宽比较值得到逆变器控制信号。通过仿真得到各种工况下的电机运行数据,说明该控制方法能够对四相横向磁通永磁电机进行有效控制。

四相平板式TFPM模糊PID控制系统的设计

针对四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性的特点,采用单一传统的PID控制无法达到满意的控制效果,提出了一种复合控制即模糊PID控制算法。借助于模块化建模仿真工具搭建系统仿真模型,进行模糊PID与传统PID控制的对比研究,仿真结果表明模糊PID控制精度高,动态响应速度快,静态误差小,对外部扰动(负载扰动)具有很强抑制能力并且对电机参数变化也具有较强的自适应性。解决了四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性特点的控制问题。

四相平板式TFPM正弦波驱动研究

针对四相平板式TFPM在运行时存在转矩脉动、转换效率低的问题,根据电机本身的反电动势波形,提出一种新型正弦脉宽调制(SPWM)控制方法。在分析四相平板式TFPM工作原理和驱动方式的基础上,采用SPWM的控制方法并以135°的导电模式驱动电机。实验结果表明,SPWM控制方法能提高电机的转换效率,在低转速时,转换效率提高8%;在额定转速下,转换效率提高11%,并能减小电机的转矩脉动。

新型小功率平板式TFPM设计研究

针对传统横向磁场永磁电机(TFPM)制造工艺要求高、转矩脉动大的缺点,笔者提出了一种新型小功率四相平板式TFPM结构。采用SolidWorks软件为该结构电机建立了三维模型,对其"力-位移"特性进行了研究,在Ansys环境下进行电磁场有限元分析,设计出一台样机,并完成了初步测试。实验结果表明,新型TFPM简化了拓扑结构,降低了工艺要求,较好地抑制了转矩脉动,整个系统工作稳定。这种新型TFPM具有较高的实用性与创新性。