交流励磁混合励磁电机的调磁稳压控制策略

交流励磁混合励磁电机是一种特殊类型电机,其结合了交流励磁和混合励磁两种励磁技术,以实现更好的性能和控制灵活性。本文首先构建电机数学模型,其次推导基于励磁绕组磁场定向控制时输出电压与励磁绕组电流之间的关系,最后总结稳压原理,从而提出更为科学的控制策略。并通过试验验证提出策略的有效性和实用性,结果证明,提出的稳压策略和构建的数学模型具备应用价值,可以有效提高电机性能,降低能耗。

混合励磁电机技术综述与发展展望

混合励磁电机不仅能继承永磁电机的诸多特点,而且电机气隙磁场平滑可调,电动运行时,具有起动转矩大、调速范围广的优点;发电运行时,具有较宽的电压调节能力或宽范围变速恒压输出能力,因此,具有广泛的工业应用前景。本文系统阐述了混合励磁电机的基本特点,并引入混合励磁及其混合励磁电机的基本定义,分析了混合励磁电机磁场调节的一般原理;对几种典型的混合励磁电机结构、原理以及混合励磁电机一般控制技术进行了分析,针对混合励磁电机设计、分析与控制技术的研究现状和存在的不足,探讨了混合励磁电机技术的发展趋势和研究方向。

新型混合励磁电机技术研究与进展

混合励磁电机是对传统单一励磁方式电机的发展,力求综合永磁电机和电励磁电机的优势和特点,有利于减少稀土永磁体用量、拓宽永磁电机调速及调压范围,在航空电源、新能源发电与驱动系统等领域有重要应用前景。本文从励磁结构和磁路原理两个角度对混合励磁电机进行分类和阐述,系统总结了提出的新型转子磁分路混合励磁电机及并列式混合励磁电机的结构原理与运行特点,论述了基于转子磁分路机理发展的混合励磁同步电机不同结构拓扑及其原理,给出了发电/电动运行控制的基本策略与方法。新型混合励磁结构拓扑及控制技术的研究为丰富和发展混合励磁电机技术提供了理论参考与实践指导。

混合励磁电机结构原理、设计与运行控制技术综述及展望

混合励磁电机内部励磁源由永磁和电励磁两种励磁源有机结合而成,具有气隙磁场调节方便、功率密度高和宽转速范围效率高等优点,在工业驱动、新能源发电和交通运载装备等领域具有广阔应用前景。从混合励磁电机的基本概念出发,重点围绕混合励磁同步电机和混合励磁磁场调制电机两种拓扑形式,阐述不同拓扑混合励磁电机的结构特点及其磁通调节机理。在此基础上,归纳出不同应用场合下混合励磁电机的通用设计方法和多维度协同控制方法。最后,围绕交通电气化背景,对此类电机在多电飞机、舰船和电动汽车上应用的技术现状和前景进行总结,并讨论该类电机的关键技术和发展方向。

混合励磁电机的研究现状及进展

论述了混合励磁电机的研究现状,分析了混合励磁电机的磁场调节原理及其特点,指出了其应用前景.

新型超环面混合励磁电机的结构及特性分析

提出一种超环面混合励磁电机,介绍该电机的结构特征和工作原理,分析其磁路耦合的特性。考虑蜗杆内定子电枢绕组与行星轮磁齿的电磁啮合关系,建立该新型电机的磁动势模型,推导电磁参数的解析表达式及动态数学模型。运用矩阵分析的方法,导出该电机的特性分析模型,并对其动态特性进行仿真计算与分析。对实验样机的性能参数进行测试,实验数据与仿真结果的规律性一致,表明该文对超环面电机电磁参数分析的方法有效,并验证了在此基础上得到的电机特性仿真结果的正确性。研究结果为这种新型电机结构的优化设计和进一步的控制器设计提供了理论依据。

永磁-感应子式混合励磁电机转子油摩损耗

以充油运行永磁-感应子式混合励磁电机为对象,对电机转子油摩损耗进行了研究。根据电机结构特点,将电机中光滑转子与齿槽转子分开考虑,采用不同方法分别计算两部分的油摩损耗。基于流体力学理论,采用流体场数值计算方法,重点分析齿槽转子油摩损耗的影响因素,得到了油摩损耗与电机转速和定子内径的数值关系,揭示了温度对转子油摩损耗的影响规律。样机实验结果与计算结果基本一致,验证了计算方法的有效性。

混合励磁电机的技术现状及新进展

在永磁电机的基础上,增设电励磁绕组,以辅助调节永磁磁场,形成混合励磁电机,融合了永磁电机和电励磁电机的优点,应用前景广阔。介绍了混合励磁电机的调磁原理;从电机原型的角度,分析了混合励磁电机的发展思路;以励磁方案为着眼点,提出了一种混合励磁电机的分析方法;结合混合励磁电机的电磁特性,研究了混合励磁电机应用于汽车、风力发电和航空航天等领域的控制方案和系统结构;提出了混合励磁电机技术的研究思路,展望了混合励磁电机的发展趋势。

计及损耗的混合励磁电机建模与硬件在环实时仿真系统

由于混合励磁电机在传统建模时很少考虑电机运行中的损耗,导致电机实时模型仿真与实验存在较大误差。为了解决这一问题,该文提出一种计及铁耗、铜耗以及永磁体损耗的混合励磁电机建模方法。应用神经网络建立混合励磁电机模型,并在此基础上加入损耗计算,从而得到一种计及损耗的混合励磁电机实时仿真模型。以12槽10极混合励磁开关磁链永磁电机为例,在dSPACE中搭建电机与逆变器模型,从而构成硬件在环仿真平台。实验结果表明,与未计及损耗的混合励磁电机模型相比,计及损耗的混合励磁电机相电流幅值的仿真精度在轻载与重载时,分别最大提高了5.7%和12.5%。

旁路式混合励磁电机初探

针对普通混合励磁电机价格昂贵、制作工艺复杂等问题,提出了一种新型的旁路式混合励磁电机。分析了该电机的结构和工作机理,运用三维有限元法对其工作机理进行了验证。样机有限元分析的结果说明该新结构电机制作技术不仅简单且具有较强的磁场控制能力。

磁桥式磁通切换型混合励磁电机电感特性分析与建模

混合励磁磁通切换电机是一种新型可调磁的交流无刷电机,为拓宽气隙磁场范围而引入的导磁磁桥给电感参数计算及电机建模增加了不确定因素。分别在定子坐标系和旋转坐标系下搭建了电机模型,探讨励磁电流和电枢电流变化对电感特性的影响规律。依据电感曲线对电枢反应敏感性的差异,采用二维拟合与分段双三次多项式拟合相结合的方法构造了电感与多重激励电流的曲面方程,并据此搭建了MATLAB/Simulink仿真模型。有限元仿真与实验结果验证了分析方法的正确性和有效性,为进一步研究该类电机奠定了一定的理论基础。

交流调磁双交错混合励磁电机的等效磁路模型

本文提出了一种双交错混合励磁电机,该电机采用交流调磁方式,可以简单、灵活地调节电机气隙磁场、改变线圈感应电动势,具有双向对称调磁能力。本文分析了该电机的结构特点和工作原理,结合该新型电机的磁场分布,建立了交直轴等效磁路模型,计算了各段磁路上的磁阻,进而求得电枢绕组中感应的磁通。同时,采用三维有限元分析法对电机进行仿真,得到不同调磁状态下的电枢反电动势。将两种方法的计算结果进行对比,二者基本一致,验证了所提出模型的有效性。

TMS320C240 DSP混合励磁电机控制系统

在介绍一种自行研制的混合励磁无刷电机工作原理基础上,详述了用 TI 公司的电机控制专用DSP 作为核心控制系统的构造与机理,并对系统的软、硬件设计方案作了详细分析。

双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机设计与转子强度分析

讨论一种新型双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机的结构与原理。针对实心转子磁极存在转子涡流损耗严重的问题,提出转子磁极表面粘贴软磁复合材料(SMC)的组合转子结构,为进一步改善电机转子三维结构加工工艺,采用转子导磁体模块化方法。考虑软磁复合材料抗拉强度的局限性,研究碳纤维保护套下转子损耗特性,并进行转子结构强度分析,为该类新型混合励磁电机结构优化奠定了基础。

电枢绕组开路式混合励磁电机发电系统

针对绕组开路式永磁电机发电系统蓄电池电流控制困难的问题,研究了一种适用于混合动力电动汽车的绕组开路式混合励磁电机发电系统,并提出相应的蓄电池电流控制策略。通过采用绕组开路式电机结构,减少了发电系统有功功率回路中全控器件的数量。根据推导所得蓄电池电流与励磁电流的线性关系,将蓄电池电流环输出量作为励磁电流给定值,调节励磁电流,控制发电机输出功率,从而实现控制蓄电池电流的目的,克服了绕组开路永磁电机发电系统中蓄电池电流控制困难的缺点。该文分析了系统发电调压原理,给出了通过调节励磁电流控制蓄电池电流的控制策略。仿真和实验结果表明,该系统具有控制蓄电池电流的功能,为实现混合动力电动汽车电驱动系统中蓄电池与发电机之间功率协调控制创造条件。

基于移相解耦调制的少稀土混合励磁电机驱动性能研究

该文以少稀土混合励磁永磁电机为研究对象,提出一种基于移相解耦调制的平滑扩速控制策略,旨在解决传统开绕组驱动系统中存在的零序电流问题。通过推导移相解耦角对电机开绕组驱动系统运行状况的关系,设计一种积分滑模控制器,从而实现开绕组驱动系统解耦角度的灵活调节,以达到在较小电流零序分量的基础上获得系统平滑的且拓宽的扩速特性。此外,在移相解耦控制策略下,研究开绕组驱动系统任意桥臂的开路故障,通过实施绕组重连,实现电机任意移相解耦角度下的容错运行,且容错运行时系统的扩速范围不受影响。最后,加工少稀土混合励磁永磁电机的原理样机,理论分析与实验测试验证移相解耦调制策略的有效性。

混合励磁电机的电动汽车增程器控制策略

针对增程器转速功率动态协调控制问题,提出了一种基于混合励磁电机的新型电动汽车增程器,阐述了其控制系统结构及工作原理.根据混合励磁增程器整体效率特性确定了多转速点工作区域,基于混合励磁电机气隙磁场的柔性可调特性,设计了围绕工作区域的增程器转速-功率解耦发电双闭环控制算法.利用MATLAB/Simulink搭建控制策略模型,基于自行开发的混合励磁增程器原理样机进行了试验验证.试验结果表明,混合励磁增程器输出发电功率动态响应快,转速、功率控制稳态误差小,稳态及瞬态运行工况均位于设定工作区域内,发电控制策略可行.

高转矩密度转子磁分路混合励磁电机转子涡流损耗及散热优化

转子磁分路混合励磁电机转子通常采用实心磁极的结构,导致其转子涡流损耗大、转子温度高,限制了其转矩密度及效率的进一步提升。从降低转子磁分路混合励磁电机的转子涡流损耗及温升两个角度出发,首先分析永磁体分段与模块化转子结构对转子涡流损耗的影响规律,并进行优化设计;在此基础上,根据传热学基本理论,构建电机的三维稳态温度场计算模型,揭示了不同运行工况下电机的温度分布规律,提出一种机壳水冷和端盖水冷相结合的多水道冷却散热方法。结果表明,在峰值转速运行工况下,新型散热方法使得转子实心磁极的最高温升从175℃降低至136℃,进一步提升电机的输出能力及可靠性。最后,对100kW转子磁分路混合励磁电机样机进行效率与温升实验,实验验证了理论计算和所提方法的正确性和有效性。

一种新型混合励磁电机驱动系统的研究与实现

针对永磁电机调磁困难、恒功率调速范围窄等问题,设计了一种新型混合励磁同步电机(HESM)驱动系统。重点阐述混合励磁电机调磁机理、剖析两种磁势源(永磁体和电励磁)的工作原理及协调分配情况,最后提出高效的分区控制策略并通过实验验证了驱动系统的可行性与高效性。

磁极分割型混合励磁电机等效磁路法分析

针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出该结构通用的等效磁路模型,并计算出其主要性能,最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性。