多相永磁电机的数学模型及其调速系统的研究

本文考虑到了永磁电机磁路较为饱和及永磁体工作点变化等特点,将交流电机的多回路理论与电磁场的有限元方法结合起来建立了多相永磁电机的多回路一有限元数学模型,并设计了九相永磁同步电动机的调速系统,经过仿真分析和实验验证表明,所建的多相永磁电机的多回路-有限元数学模型是正确的,设计的电机调速系统是有效的。

多相永磁电机各相独立式驱动控制系统的设计与研究

设计了各相独立的多相永磁电机驱动控制系统,该电机的单相绕组由H逆变桥独立驱动,提高了多相永磁电机的容错能力和电机的控制自由度。采用移相三电平的方式对各相绕组电流滞环进行了比较,实现了任意电流指令的跟踪控制,同时减少了开关损耗。设计了ARM+CPLD的电机主控系统,并介绍了其工作机制。通过实验验证了该电机的驱动控制系统的有效性,从而为多相永磁电机提供了一种切实可行的控制方案。

电枢反应对多相永磁电机永磁体工作点影响的研究

在分析永磁电机磁路特点的基础上,对十二相永磁同步电机的直轴电枢反应、气隙导磁系数进行了分析,推导了电枢反应与永磁体工作点(向外界提供磁通)之间的关系,得到了电枢反应引起永磁体工作点的变化规律。

表贴式多相永磁电机永磁体3次谐波削极分析

表贴式多相永磁电机的永磁体形状是影响永磁电机电磁性能的一个重要因素。以一台六相永磁同步电机为例,推导了将少量3次谐波注入正弦削极的永磁体时其厚度表达式,并对偏心削极和3次谐波削极的气隙磁场密度、空载反电动势和平均输出转矩进行了仿真分析。分析计算结果表明相对于偏心削极,谐波削极能有效提高永磁电机的输出转矩,可为多相永磁电机工程设计提供参考。

多相永磁电机封闭形绕组无环流条件的分析

本文基于多相永磁电机的谐波电势分析,探讨多相封闭形绕组无环流的条件,也解释了有刷直流电机环流不存在的理由。

多相分数槽集中绕组表贴式永磁电机谐波电流的确定及其影响

以一台20槽22极的五相分数槽集中绕组表贴式永磁电机为例进行分析。在保持电流有效值不变的前提下,以获得最大平均转矩为目标,采用解析法确定谐波电流分量,并通过有限元法得到验证。此外,对比分析电机在谐波电流注入前后电磁转矩、绕组磁动势、气隙磁密、涡流损耗、径向力波等性能的变化。分析表明,注入谐波电流后电机绕组磁动势出现新的谐波分量(包括低次分量),并导致涡流损耗和最低次径向力波含量增加。分析结果揭示了多相永磁电机设计的重点,为该类电机的设计提供参考。

十二相永磁电机驱动系统的容错控制策略

以采用多通道控制技术的十二相永磁推进系统为研究对象,研究基于分组控制的驱动系统容错控制方式。首先在建立dq坐标系下多相永磁同步电机多Y数学模型的基础上,分析容错模式时的电机转矩输出能力,并将矢量控制与分组控制结构相结合,以相绕组最大电流为约束条件建立驱动系统的容错控制策略,保证永磁同步电动机缺相时输出转矩的平稳性。最后,对十二相永磁电机驱动系统的断相故障状况进行仿真和实验,验证了采用基于多Y数学模型的分组控制策略,当某相出现故障时切除该相所在整套绕组及控制通道,更适用于对可靠性要求高的多相电机驱动系统。

多相永磁同步电动机数学模型的分析与研究

电机的数学模型是研究电机运行性能的基础 ,但是目前多相永磁电机的数学模型不能完全准确地反映磁路饱和及永磁体工作点的变化。将交流电机的多回路理论与电磁场的有限元方法结合起来建立了多相永磁同步电动机的多回路—有限元数学模型。对九相永磁同步电机的仿真和实验结果表明 ,该模型克服了原有数学模型的缺陷 。

多相永磁同步电动机突然对称短路的分析

突然对称短路是多相永磁同步电动机在运行中可能发生的严重故障,是分析、研究其他突然短路现象的基础,也是分析永磁电机运行过程中最大去磁磁势的一个重要环节。建立p对极N相正弦波永磁同步电动机在abc坐标下和dq坐标下的数学模型,推导该类电机N相对称短路的最大瞬时短路电流表达式,实验表明所建立的电机数学模型及推导的短路电流表达式是正确的。