基于高频注入法的无轴承同步磁阻电动机径向位移自检测技术

为减少无轴承同步磁阻电动机的传感器成本,提高其实用性,提出了一种基于高频注入法的无径向位移自检测方法。通过在无轴承同步磁阻电动机转矩绕组中注入脉动高频电压信号,利用电机空间凸极效应及其转矩绕组和悬浮力绕组之间的互感,实现对转子径向位移的有效预测。采用MATLAB仿真软件构建了仿真系统,仿真试验表明该自检测方法能实现对无轴承同步磁阻电动机转子径向位移准确预测,并能实现无传感器方式的稳定悬浮运行。

无轴承同步磁阻电动机悬浮系统模糊PID控制

无轴承同步磁阻电动机悬浮系统是一个复杂的非线性系统,难以建立精确的数学模型,普通PID控制很难取得良好的控制效果。设计了模糊PID控制器,它结合了模糊控制和PID控制的各自优势。仿真结果表明模糊PID控制器性能优于普通PID控制器,悬浮系统具有优良的动、静特性。

两种不同转子结构的无轴承同步磁阻电动机悬浮特性分析

提出一种新型的轴向叠片各向异性转子无轴承同步磁阻电动机,并将该电机与传统凸极转子无轴承同步磁阻电动机进行了悬浮特性对比分析。分别详细论述空载和负载条件下两种转子结构电机的悬浮运行原理,给出了样机设计参数,并对上述两种无轴承同步磁阻电动机的悬浮力进行有限元计算与分析,证实轴向叠片各向异性转子无轴承同步磁阻电动机能更加有效地产生悬浮力和电磁转矩。

基于LS-SVM的无轴承同步磁阻电动机逆模型辨识及解耦控制

针对无轴承同步磁阻电动机多变量、非线性、强耦合等特点,提出一种基于最小二乘支持向量机逆模型辩识与解耦控制新策略。利用支持向量机函数拟合能力,离线建立无轴承同步磁阻电动机非线性逆模型,并将得到的逆模型串联在原对象之前,将原系统解耦成3个独立的单变量伪线性系统。为进一步克服逆模型建模误差,提高系统鲁棒性,提出将逆模型作为前馈控制器、PID作为反馈控制器的复合控制方法,并对转子起浮、稳定、解耦等性能进行仿真分析,结果表明,系统能实现旋转力与悬浮力之间的动态解耦,且具有良好的动、静态性能。

无轴承同步磁阻电动机径向力有限元分析

介绍了无轴承同步磁阻电动机径向悬浮力产生原理,给出其径向力数学模型,采用有限元法对电动机的磁场分布以及径向力和绕组电流之间的非线性关系进行分析与计算,研究磁饱和对径向力特性的影响,为无轴承同步磁阻电动机优化设计与有效控制提供了一些思路。

无轴承同步磁阻电动机解耦控制策略综述

针对无轴承同步磁阻电动机电磁转矩和径向悬浮力之间存在的强耦合问题,对各种解耦控制方法进行了分析研究.介绍了无轴承同步磁阻电动机的转子悬浮原理和数学模型,总结了国内外无轴承同步磁阻电动机的解耦控制策略,分析了前馈和反馈补偿控制、逆系统控制、神经网络逆控制、支持向量机逆控制、微分几何精确线性化控制、转矩和悬浮力直接控制等解耦控制策略的原理、性能和局限性,讨论了这些控制策略的发展方向.根据无轴承同步磁阻电动机的特点,指出无轴承同步磁阻电动机的未来研究方向:建立考虑磁饱和因素的精确数学模型、电动机参数在线辨识、采用智能控制增加系统的抗干扰能力、解耦控制器的参数优化设计、采用非线性控制理论直接控制非线性系统的策略等.

无轴承同步磁阻电动机解耦控制研究现状

阐述了无轴承同步磁阻电动机的工作原理及其数学模型,综述了无轴承同步磁阻电动机在解耦控制策略方面的研究成果,并对解耦控制策略的优缺点进行了分析和比较。最后,提出了解耦控制未来的研究发展方向。

同步磁阻电动机新型位置估计与电感参数辨识

针对同步磁阻电动机电流导数和基本脉宽调制励磁(FPE)的方法数据处理量大的问题,研究了当前广泛使用的主流无传感器估计技术,从而提出了一种改进的估计方法并将其应用在同步磁阻电机的控制系统中。所提方法在每个脉宽调制(PWM)周期内仅需对两个有功电压矢量和一个零电压矢量作用下的单相电流进行采样、求导并计算,相比于传统方法中需要对两个有功电压矢量和两个零电压矢量作用下的三相电流进行采样、求导并计算而言,该创新估计算法不仅可以节约硬件成本,同时也大大降低了数据处理量。并且创新的估计算法在不降低精度和增加算法复杂程度的基础上,同时对电感参数实现精准辨识,使得该估计算法辨识的参数变多。使用仿真平台对同步磁阻电动机无传感器控制系统进行了仿真搭建。最后搭建了系统相应的硬件实验平台,通过实验验证了所提估计算法的优越性。

高速内置式永磁电动机转子系统的模态特性

针对含多组件的高速内置式永磁同步电动机转子结构等效弹性模量准确获取难度大,忽略轴承支承阻尼引起的模态分析误差大的问题,提出一种基于悬臂梁模型的等效弹性模量解析法,采用复数里卡蒂传递矩阵法建立考虑支承阻尼的转子系统动力学模型,分析了轴承支承特性和等效弹性模量对模态特性的影响,并进行了仿真和试验验证。结果表明:增加轴承刚度将增大转子系统的刚性临界转速并降低系统稳定裕度,增加轴承阻尼将减小刚性临界转速并增大系统稳定性;当转子系统阻尼比增加到0.4左右时,锥动刚性模态消失;等效弹性模量主要影响转子系统的弯曲模态,而对刚性模态几乎无影响。

无轴承永磁同步电动机的发展、应用和前景

介绍了无轴承电动机的基本原理 ,综述了无轴承电动机起源及无轴承永磁电动机研究现状 ,详细论述了无轴承永磁电动机在半导体工业、化工工业及生物工程等领域的应用特点和意义 。

无轴承永磁同步电动机的原理及实现

无轴承永磁同步电动机是将无轴承技术运用到永磁同步电动机上的新型无轴承电动机。本文阐述了永磁同步电动机无轴承技术的工作原理,设计和实现了该电动机基于 LF2407A 数字控制的硬件实验平台和软件系统。通过对整个无轴承永磁同步电动机系统的实验调试,成功实现了无轴承永磁同步电动机转轴的稳定悬浮。

电动大巴永磁辅助磁阻同步电动机仿真分析

对电动大巴驱动用永磁辅助式电机的转矩能力进行仿真分析,讨论了不同转子结构和极槽配合对磁阻转矩的影响,并与钕铁硼电机做了比较。仿真结果表明,永磁辅助式电机具有较强的转矩能力,转矩脉动率低,安全性好,性价比高,在电动大巴驱动电机中有着良好的应用前景。

同步磁阻电动机研究

该文根据能量平衡观点,以异步电动机为参照,较全面地分析了Xd、Xq和凸极比K对磁阻电动机性能的影响,讨论了凸极比适合值的选择问题,并指出对cosj小于0.85以下的小容量电机,同步磁阻电动机在应用中可与异步电动机匹敌。

无轴承永磁同步电动机的独立控制研究

传统无轴承永磁同步电机的控制方案由于悬浮绕组的控制必须获得转矩绕组传递的气隙磁场幅值和相位信息,使得转矩绕组和悬浮绕组的控制策略受到相互制约。文中采用传统的电压-电流模型方法辨识出所需的转矩绕组气隙磁链,使电机的电磁转矩和悬浮力控制实现独立控制,从而极大的提高了无轴承永磁同步电动机在超高速领域的实用性。实验结果表明该独立控制方法能较好地满足电机径向悬浮的稳、动态性能要求。

具有变磁阻励磁回路的永磁同步电动机电感参数(英文)

为解决永磁同步电动机弱磁问题,提出了一种能够跟随转速自动调节励磁磁阻的新型永磁同步电动机。在介绍电机基本结构和原理的基础上,通过不同励磁下电机磁力线分布,指出了影响交直轴电感主要有永磁体、隔磁磁桥和交直轴电流。并分别就永磁体厚度、隔磁桥尺寸、电流饱和、非导磁体的引入和永磁体的运动,运用有限元数值法计算了交直轴电感。计算结果与电感分析结果和测试结果相吻合。

异步起动永磁辅助式磁阻同步电动机研究

异步起动稀土永磁同步电动机面临制造成本的挑战。如何在保证电机性能的前提下,用低成本的铁氧体替代钕铁硼永磁材料,是异步起动永磁同步电动机研究中的一个重要课题。本文研究异步起动铁氧体永磁辅助式磁阻同步电动机,首先介绍永磁辅助式磁阻同步电动机的最大磁阻转矩原理,接着分析其起动特点,最后构建30 kW永磁辅助式磁阻同步电动机模型并进行仿真分析。

永磁同步磁阻电动机综述

详述了永磁同步磁阻电动机的发展及国内外研究现状,阐述了该类电机的工作原理、运行特性及主要优缺点。对永磁同步磁阻电动机研究的关键技术问题进行了归纳总结,综述了国内外学者针对永磁材料的选取及用量,磁障层数及形状等结构参数对电机性能改善的工作成果,为永磁同步磁阻电动机本体设计提供了借鉴。

无轴承永磁同步电动机悬浮力的前馈解耦控制方法

对于具有多变量、非线性、强耦合的无轴承永磁同步电动机悬浮与调速系统,实现电机两悬浮力分量之间以及悬浮力和电磁转矩之间的解耦控制是提高其系统性能的关键。建立了无轴承永磁同步电动机耦合的悬浮力模型,提出了一种前馈解耦方法,设计了前馈解耦控制器,将之串接于悬浮子系统中,实现了上述多变量之间的完全解耦,进行了控制系统的仿真研究。仿真结果证实了控制方案的可行性,控制系统具有优良的动、静态调节性能。

基于拉萨尔不变集定理控制同步磁阻电动机的混沌振荡

首先基于拉萨尔(LaSalle)不变集定理提出一种新的控制方法,然后证明混沌同步磁阻电动机(Syn-RMs)在该控制器作用下达到稳定。由于该控制方法能自动识别系统平衡点,在电机平衡点位置未知的情况下仍然有效,因此控制器设计原理简洁直接,有利于实际应用。研究结果对保证SynRMs的可靠运行具有重要意义。

永磁同步磁阻电动机全负载区域功率因数特性分析

永磁同步磁阻电动机(PMSRM)是最有希望替代永磁同步电动机(PMSM)的机型之一,但全负载区域高功率因数是PMSRM必须面对和解决的问题。该文应用改进集中参数法结合有限元法对PMSRM全负载区域功率因数特性进行分析,得到其主要包含三种典型状态:轻载区局部下凹状态、轻载区整体下垂状态、全负载区高功率因数状态,同时得到三种状态的分布规律,能够有效指导PMSRM的工程设计。最后,通过5.5kW样机试验,验证了分析结论的正确性。