基于同步旋转滤波器的磁通记忆式双凸极永磁电机无位置传感器控制

针对电机磁场空间谐波给反电势观测值带来谐波脉动,从而导致转子位置和速度观测值存在脉动误差的问题,研究一种基于同步旋转滤波器(synchronous reference frame filter,SRFF)的改进滑模观测器。采用SRFF消除反电势观测值谐波,提取反电势基波信号,用于计算电机转子位置和转速,提高观测精度,改善无位置传感器控制系统性能。最后建立磁通记忆式双凸极电机无位置传感器矢量控制实验平台,分别对采用传统滑模观测器和基于SRFF的滑模观测器电机控制系统性能进行比较,分析系统的稳态性能、转速跟随性能和抗扰性能。实验结果验证了控制策略的有效性。

新型双定子双凸极可变磁通记忆电机设计与性能比较

结合双凸极结构、双定子和混合永磁体的特点,提出了三种新型双定子双凸极可变磁通记忆电机(DS-DSVFMM)。通过采用高矫顽力和低矫顽力两组永磁体,实现了电机的高转矩密度和在线调磁功能。为了充分利用电机的内部空间,高矫顽力和低矫顽力永磁体以及调磁绕组都被放置在内定子中。建立该电机的简化等效磁路模型,并分析其磁通调节原理和特性;对三种不同结构DS-DSVFMM的调磁能力、负载转矩和抗退磁性能进行了研究和比较。对T形DS-DSVFMM进行加工和测试,并通过实验验证了该电机结构及其有限元分析的正确性。

磁通记忆式双凸极非稀土永磁电机单相断路下容错控制策略研究

提出了一种磁通记忆式双凸极非稀土永磁电机(doubly salient permanent magnet motor with non-rare-earth flux memory,FM-DSPM),采用了可在线调节永磁体磁化强度和工作点的磁化绕组,为电机的可靠运行以及容错能力增添了新的自由度。针对该类电机最常见的单相断路故障,提出了电枢磁场重构容错控制策略,即通过改变电机的励磁磁动势与电枢磁动势,来实现单相故障下的容错运行。通过仿真研究对比分析了该控制策略中的两种方案:单一电枢磁场重构容错控制、增磁无刷直流(brushless DC,BLDC)容错控制。两种方案均可在单相故障时,实现磁场重构,进而获得近似相等的转矩和容错运行能力。最后通过实验研究,验证了所提容错控制方法的正确性和可靠性。

新型三相磁通切换型双凸极永磁电机电感特性分析(英文)

本文基于有限元法研究了一种新型三相12/10极切换磁通型双凸极永磁电机的电感特性。首先介绍了该电机的结构特点和运行原理;其次比较了静态电感和动态电感的定义;并在此基础上采用通用的定子三相坐标系和dq轴两相坐标系变换将三相绕组电感变为直轴和交轴电感;针对该种方法耗时多、运算量大的缺点,提出了一种基于两个特殊转子位置的简单快捷的方法,可以直接计算得到直轴和交轴电感,所得结果与传统方法计算结果比较验证了该方法的有效性,并得到了样机实测电感数据的验证。

新型轴向磁通双凸极永磁电机设计与建模仿真

设计了一种具有双定子的新型结构轴向磁通双凸极永磁电机。使用有限元方法对该新型电机进行分析,得到了空载情况下的自感、磁链等特性曲线。针对该新型电机的特点,给出了双凸极电机的数学模型。参照径向磁通双凸极电机的建模方法,结合获得的绕组自感和磁链数据,搭建了基于MATLAB/Simulink的电机转速、电流双闭环调速系统的模型,成功仿真出该电机的转速、电流、转矩等波形。系统的仿真结果表明该新型电机运行可靠、便于控制。

一种横向磁通双凸极永磁电机的设计

横向磁通电机功率密度高,但普遍存在电机结构复杂,加工难度大,制造成本高等问题,提出了一种横向磁通双凸极永磁电机的结构型式,对电机结构设计及主要尺寸的确定方法进行了研究,在保留了横向磁通电机的一些特点的基础上,简化了制造工艺,降低了生产成本,具有一定的实际应用价值。

新型定子双馈双凸极永磁电机研究

研究了一种新型定子双馈双凸极永磁电机,该电机采用定子双馈形式,也就是定子上既有电枢绕组,又有励磁绕组,特别是在永磁体旁边附加了一条并联磁分路,通过磁分路磁阻的适当设计,可以达到用较小的直流励磁磁势获得较大气隙磁通调节范围的目的。本文介绍了样机的结构特点,分析了气隙磁通调节范围、直流励磁磁势和并联磁分路磁阻三者之间的关系,进行了样机磁场的有限元计算,样机试验与设计吻合。该电机结构新颖,励磁控制简单,调磁效果明显,励磁损耗小,具有较高的研究和实用价值。

新型整距绕组双凸极永磁电机工作原理及特性

提出了一种新型整距绕组双凸极永磁(DSPM)电机,分析了其工作原理,通过有限元方法计算4/6极整距绕组电机的磁场并对电机磁链、反电动势、电感及转矩等特性进行的分析表明,整距绕组DSPM电机具有双极性的磁链,在不改变结构的情况下电机的输出功率与集中绕组DSPM电机相等,可以减少铜导体用量,提高运行效率。在此基础上提出了两种增加整距绕组DSPM电机输出功率的方法,并对改进的三相24/10极整距绕组DSPM电机的反电动势进行了理论分析和实验研究,所得结果不仅证明了本文理论分析的正确性,而且首次揭示了磁通切换型永磁(FSPM)电机本质上就是一种整距绕组双凸极永磁电机,FSPM电机其功率密度高的内在原因并非磁链的双极性,而是多用了永磁材料,增强了气隙磁密。同时也说明了新型整距绕组DSPM电机较传统的集中绕组DSPM电机具有更高的做功能力。

一种新型的双凸极永磁电机

本文介绍一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机 (FRM)。该电机的永磁体放置在定子齿的表面 ,永磁体安装简单且适于高速运转 ;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化 ,其功率密度比传统的DSPM电机要高。文中对其基本结构。

基于减少转矩脉动的外转子双凸极永磁电机的设计与分析

对双凸极永磁电机转矩脉动的原因进行了分析和研究。介绍了使绕组磁通回路不为串联的电机结构,并给出了电机的控制策略。使某些相产生的转矩下降时,其它相产生的转矩上升,以使总转矩保持恒定,从而大大地减少转矩脉动。在电机结构和控制策略的基础上,对10/8极和8/10极两种外转子双凸极永磁电机转矩脉动进行比较,得出8/10极电机更有利于减少转矩脉动。

永磁发电机单相双凸极结构设计仿真

传统的单相双凸极结构的永磁发电机产生的磁路走向仅仅只有径向部分,然而只有单向的磁路走向的电机对磁场的利用率还有待于进一步提高。为了解决上述问题,设计了一种新型结构的单相双凸极永磁发电机。所设计的新型结构的电机的磁路走向既包含有径向部分又包含有轴向部分。在永磁材料和体积相同的情况下,新型结构发电机的功率密度要明显大于传统发电机。通过有限元仿真软件对所设计的电机的静态特性参数进行了仿真验证从而初步证实了所设计电机理论上的合理性。

基于模糊PID控制的轴向磁通双凸极电机调速系统

设计了一种用于轴向磁通双凸极永磁电机的模糊PID速度控制器,其仿真结果表明优于常规PID控制系统。详细论述了速度模糊PID控制器设计步骤,同时在MATLAB/SIMULINK中对模糊PID控制器和PID控制器进行了建模与仿真。通过比较两种控制的仿真结果,表明了模糊PID控制无论在响应速度、超调量还是在稳定误差等方面均优于PID控制。

磁通反向电机的变网络等效磁路模型

磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,FRM)是一种新型双凸极永磁电机,当前对FRM的研究大都基于有限元分析法进行,但该方法在分析速度和使用的方便性上尚不令人满意。本文基于变网络等效磁路法分析FRM,建立了FRM的变网络等效磁路模型,推导了气隙磁导计算公式,并用节点磁位法得到FRM的非线性等效磁路方程,通过求解该方程,对电机的绕组磁链、空载感应电动势、电感等静态特性进行了分析计算。实验结果表明了所述理论和方法的正确性和有效性。

变换器供电电机的发展及现状研究

阐述了目前主要的几种变换器供电电机(CFM)。详细介绍了CFM基本结构、工作原理、性能特点,系统概述了CFM发展和研究现状。

定子频率自控式同步电动机的发展与现状

无换向器电动机、永磁无刷电动机、开关型磁阻电动机、双凸极电动机和磁通切换式永磁电动机本质上均为频率闭环控制的同步电动机,故可同归类于定子频率自控式同步电动机。综述了定子频率自控式同步电动机的主要类型、特点及研究现状,对其发展进行了展望。

新型电机的定子与转子结构优化设计

在提高双凸极电机性能的研究中,针对电机的定转子结构优化能够使电机的性能得到有效提高。由于新型轴承磁通双凸极永磁电机具有内外定转子结构,传统的结构优化方法具有一定的局限性。通过磁路法,得到对磁链和定位力矩其关于磁阻和磁密的表达式,提出内外定转子不等高优化策略。并采用有限元法对以上优化策略进行分析与验证。再对优化后的电机电磁特性进行有限元仿真分析。仿真结果表明,内外定转子不等高优化方法能够有效的提高电机电磁特性,为轴向磁通电机提供了一种新的优化思路。