基于信赖域模型管理技术的永磁同步电机多目标优化

针对永磁同步电机多目标优化过程中要反复调用耗时的仿真分析且在整个设计域构建代理模型精度低的问题,提出基于信赖域模型管理技术的永磁同步电机多目标优化算法,该算法将整个设计域划分为一系列信赖域,在信赖域上构建径向基函数代理模型并采用微型多目标遗传算法近似优化,降低多目标优化中代理模型的精度要求。通过代理模型与电磁仿真模型的近似程度来调节信赖域的大小,通过缩放和平移信赖域,引导各个电机目标性能逐步逼近Pareto最优前沿面,加快收敛速度。为了进一步减少有限元仿真次数,引入遗传智能布点技术,通过样本遗传策略,遗传落在下个信赖域上的样本。通过算例验证了该算法具有较强的求解永磁同步电机多目标优化问题的能力及较高的求解效率。

永磁同步电机扁线6层定子绕制嵌线技术研究

驱动电机关乎着汽车的动力性能和能源转换效率,永磁同步扁线电机因其大扭矩、恒功率、强磁场等优势逐步成为新能源汽车的首选。文章通过分析扁线多层电机的性能参数,以永磁同步扁线6层定子电机为例,采用叠绕组和波绕组两种绕制方式展开绕组绘制图,对6层定子绕组接线方式进行了细致分析,得出叠绕短距绕制时节省端部用铜,但引接线比较杂乱且最后线圈嵌线较困难;波绕组虽引接线整齐美观,但短距绕制时不能节省端部用铜量,据此解读了扁线电机定子绕组的嵌线技术,力求解决职业院校教学中的难点和汽车维修技术上的难题。

永磁同步电机机壳串并联混合流道液冷分析

针对机壳串联流道水冷永磁同步电机散热冷却水压力损失过大的问题,提出一款新型机壳串并联混合流道,对某型号42 kW车用永磁同步电机冷却散热进行了计算,比较了机壳串并联混合流道与串联流道冷却电机最高温度与冷却水压力损失,分析了机壳串并联混合流道环形流道数量、槽深及冷却水流量对电机冷却散热影响。结果表明:电机以额定工况运行时,在相同对流换热面积及冷却液流量条件下,机壳串并联混合流道冷却水进出口压降比串联流道减小26 693 Pa,降低67%,而机壳串并联混合流道比串联流道冷却电机最高温度升高0.6℃,增大0.68%;机壳串并联混合流道环形流道数量增多或冷却水流量增大均能加快机壳串并联混合流道冷却永磁同步电机散热,但冷却水压力损失会有所增大;流道槽深增加可显著降低冷却水压力损失,但对电机最高温度变化影响较小。

永磁同步电机在电梯系统技术上的应用与创新

永磁同步电机以其能量消耗小,体积小,控制相对简单等优点而备受关注。另外,该永磁同步电机还可以设置成低速直驱,省去了相对繁琐的齿轮装置,并通过调节输入频率来控制转速。由于永磁同步电机的上述优点与电梯系统的要求相吻合,因而可以被广泛地用于电梯系统的驱动与控制。因此,本文对永磁同步电机在电梯领域的应用和创新做了详细的介绍。

高可靠性永磁同步电机控制技术探讨

随着工业自动化和新能源领域的快速发展,对电机性能的要求日益提升,尤其是在高精度、高性能的控制场景中。永磁同步电机以其高效、高功率密度、低噪音和低振动等优点脱颖而出,而高可靠性控制技术的应用则进一步提升了其性能稳定性和可靠性,满足了各领域对电机驱动技术的不断创新和发展需求。基于此,文章将围绕高可靠性永磁同步电机控制技术的概念与特征,对该技术的具体应用领域进行分析与探讨,以期望能够为相关领域的研究提供具有一定理论价值的参考依据,从而推动电机控制技术的发展。

改进细菌觅食算法的永磁同步电机参数辨识

应用群智能算法对永磁同步电机(PMSM)进行参数辨识后期容易进入局部最优,从而导致辨识误差大,为此提出一种融合小生境技术的改进细菌觅食算法(MBFA)。通过构建目标追踪函数,利用电机电流、电压和转速等直接测量的信号实现对电机d轴电感、q轴电感、定子电阻和永磁体磁链的快速、准确辨识;辨识过程中通过引入格型准则对目标解空间进行拟蒙特卡罗采样提高算法的全局搜索能力;基于小生境技术进行在线多种群协同搜索策略提高算法的搜索效率和寻优精度;最后通过引入一种种群实时监测和动态更新机制保证了算法在整个寻优过程的鲁棒性。仿真和实验结果表明,所提算法在参数辨识的快速性、准确性、稳定性方面均表现优越,辨识结果能够满足对永磁同步电机进行建模和仿真的精度要求。

永磁同步电机变结构模糊神经网络控制策略

为改善永磁同步电机矢量控制技术在复杂工况下控制器参数不能做出实时调整导致控制性能差的问题,分析了模糊逻辑与神经网络控制原理,提出了一种基于高斯径向基神经网络与模糊控制的相结合的智能控制策略。以转速误差以及误差的变化率为依据构建增量补偿式二维变结构模糊神经网络PID控制器(deformable fuzzy neural network,DFNN)通过RBF神经网络参数辨识器获取永磁同步电机的雅可比信息矩阵(Jacobian matrix),通过变结构算法确定变结构模糊神经网络的结构信息。在MATLAB/Simulink中仿真结果表明,该控制系统提升了电机启动以及目标转速发生改变时的响应速度,同时降低了超调量,在负载转矩存在扰动时转速变化小,且能够快速回归至给定值,优化了矢量控制系统的性能。

永磁同步电机转子磁极优化技术综述

永磁同步电机的电磁转矩、转矩波动、电磁振动与噪声等电机性能与气隙磁密波形密切相关。减小气隙磁密中的谐波含量能够有效地削弱齿槽转矩、抑制转矩脉动,减小电机振动,提升电机的整体性能。对表贴式和内置式永磁同步电机来说,可以分别通过优化永磁体形状和转子表面铁心形状(统称为转子磁极优化技术)来减小气隙磁密中的谐波含量。该文回顾并总结了近年来国内外学者在永磁同步电机转子磁极优化技术方面所进行的研究工作,将不同的转子磁极优化技术进行归类,比较其优缺点。最后探讨了转子磁极优化技术尚存在的一些问题和未来发展的主要方向。

基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术综述

无传感器控制技术有利于改善永磁同步电机驱动系统的可靠性,降低系统成本,已经成为交流电机传动领域的一项热门及前沿技术。高频注入法利用电机的凸极特性估计转子位置,不依赖电机反电动势模型,非常适合永磁同步电机零速及低速运行。针对高频电压信号注入法进行调研和整理归纳,并将这些方法总结为传统的高频正弦波注入法、改进的高频正弦波注入法和高频非正弦波注入法三类。首先,分别介绍每类方法中的典型实施方案,并指出各个方案的优缺点;其次,针对三类方法的异同点进行分析比较;最后,对基于高频信号注入的永磁同步电机无传感器控制技术的发展趋势进行展望。

永磁同步电机无传感器控制技术研究现状与控制策略综述

由于永磁同步电机无传感器控制系统具有控制精度高、安装、维护方便、可靠性强等一系列优点,成为近年来研究的一个热点。文章首先简单介绍了永磁同步电机无传感器控制技术的工作原理,在此基础上分析了永磁同步电机无传感器技术的现状,并对其控制策略进行了分析和比较,指出目前永磁同步电机无传感器控制技术的研究重点和所要解决的问题。

无轴承永磁同步电机技术综述及其发展趋势探讨

阐述了无轴承永磁同步电机径向悬浮力的产生原理,综述了无轴承永磁同步电机的关键技术,对无轴承永磁同步电机的几种典型结构、数学模型及无轴承永磁同步电机的控制技术进行了详细分析。针对目前无轴承永磁同步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承永磁同步电机技术的研究方向和发展趋势。

多相永磁同步电机PWM技术

为了解决在多相电机控制系统中普遍存在的谐波问题,找到合适的PWM技术以减少多相电机控制系统中的谐波畸变,分析了几种适用于多相电机控制的PWM技术的原理,研究了最大矢量SVPWM,空间多维矢量SVPWM和基于载波的多相PWM技术,给出了这些PWM技术的推导过程与实现方法,并利用十五相永磁同步电机的矢量控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,对不同的PWM技术进行仿真.仿真结果表明,采用基于载波的多相PWM技术的电机控制系统电流谐波含量小,控制性能好.

反凸极永磁同步电机及其控制技术综述

反凸极永磁同步电机的直轴电感大于交轴电感,与传统正凸极永磁同步电机相比,具有恒功率调速范围宽、过载能力强、空载反电动势低和永磁体不易退磁等特点,在数控机床主轴系统和电动车驱动系统等调速范围要求高的场合中具有广泛应用前景。文中针对反凸极永磁同步电机本体结构和电流控制技术发展现状两方面进行综述。总结反凸极永磁同步电机的特点;分析国内外径向磁场和轴向磁场反凸极电机的结构特点和电磁特性,归纳出其共性规律和个性差别;阐述目前该类电机的电流控制技术;对该类电机及其控制的主要研究方向进行展望。

物流电动车用80kW永磁同步电机冷却系统分析

为了提高电动车用永磁同步电机冷却系统的效率,本文以一台80kW永磁同步电机为例,利用3D有限元法计算该永磁同步电机在不同水道结构、不同注水方式、以及冷却液不同初始温度和不同流量下的温度场分布,分析研究电机冷却系统各种因素对电机温度场分布的影响,结果表明:相较于螺旋形水道,Z字型水道冷却效果更好,但后者对冷却泵的功率要求也更高;冷却液的初始温度每降低1℃,电机的温升平均下降0.9℃;单入单出型注水方式比单入双出冷却效果更佳,但是后者对冷却泵的功率要求相对更低.

基于FPGA的永磁同步电机速度控制

针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对PMSM伺服控制关键模块完成建模,其次封装成IP核导入到工程中,最后下载到FPGA芯片上完成对PMSM的控制。经过与传统PI控制器实验比较,使用该速度控制方法超调量减小到4.3%,在负载处转速下降了14r/min,调节时间为0.01s,具有良好的动态性能和抗干扰性能,满足永磁同步电机伺服控制系统的应用需求。

永磁同步电机转子位置检测技术

电机转子位置的精确定位是永磁同步电机(PMSM)控制中的关键问题之一。介绍了PMSM转子位置检测技术的工作原理、实现方法、特点及适用场合。有传感器位置检测技术需要一定的空间位置,增加了系统成本和复杂性,降低了可靠性和抗干扰能力。反电动势无传感器检测技术计算简单、控制有效,但无法估计出转子的初始位置。高频信号注入检测技术的转子位置与转速无关。智能检测技术在高、低速情况下都能很好地估计出转子位置,并具有良好的动态响应和调节能力。

基于MRAS技术在永磁同步电机控制中的应用

论文对基于无传感器MRAS技术在永磁同步电机控制系统中的应用进行阐述。以永磁同步电机的数学模型作为出发点,电机的转速为可调参数,通过电机的电流模型建立参考模型与可调模型。通过两个模型输出量的差值设计合适的自适应律来实时调节可调模型的待估参数,达到可调模型跟踪参考模型的目的。并根据超稳定性理论来保证系统和速度的渐进收敛性。在MATLAB/Simulink环境下实现基于MRAS技术永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真。仿真结果表明,能够准确估计转子的速度和位置,系统具有较好的鲁棒性。

对旋风机用对转永磁同步电机双转子同步技术

矿井风机性能直接影响着煤矿的安全生产,为了保证双转子对转永磁同步电机(CDPMSM)维持等速,研究了对旋风机用CDPMSM的同步技术。通过特殊的永磁材料和双转子尺寸配合方法,保证稳态时2个转子的同步。分析了定子耦合磁场的变化特点,引入定子铁心法向磁阻和切向磁阻,建立了基于并联磁路的等效磁网络模型。建立了偏差耦合控制系统,保证双转子动态同步能力。研究结果表明,该电机在不对称负载时能保持较好的转速同步能力。

基于自然冷却与强制风冷的永磁同步电机散热仿真试验

损耗引起的温升是确定电机定额的主要因素。利用模拟软件Fluent与流固耦合传热机理,在一台1.9kW永磁同步电机上研究了自然冷却和强制风冷两种冷却方式对电机温度分布特征的影响,并制作样机进一步试验。仿真结果与试验结果相近,验证了仿真的准确性。

永磁同步电机无传感器控制技术研究

永磁同步电机的无传感器控制是很受关注的一个研究领域，目前有很多学者致力于这方面的研究工作，尤其是针对低速和零速时的无传感器研究。永磁同步电机无传感技术将来的发展方向将是提高调速精度、拓宽调速范围，重点是改进低速段的调速性能。