开关磁阻电机磁链特性在线建模方法

针对堵转实验或有限元分析获取开关磁阻电机(SRM)磁链特性繁琐耗时、算法复杂、可移植性差等不足,在分析了磁链计算原理基础上,提出了电感上升区间恒流激励方法,设计了磁链特性在线建模平台,给出了其运行方案和流程。样机在线建模结果证实了该方法的可操作性和可移植性,磁链数据误差小于0.008 Wb,为后续电机优化控制、转矩脉动抑制、性能提升及双电机协同控制系统功率平衡输出奠定了实验数据基础。

基于DSP的开关磁阻电机磁链特性检测与神经网络建模

基于实测磁化曲线提出一种开关磁阻电机小波神经网络磁链模型。设计了基于DSP的开关磁阻电机磁链特性检测系统,在上位机中采用离散方法计算磁链值,获得不同角位置下的电机磁化曲线族;利用实测磁链特性建立神经网络模型,选择Mexican hat小波函数作为隐层激励函数,采用下降梯度法对网络进行训练以确定模型参数。仿真结果表明,所提出的开关磁阻电机小波神经网络磁链模型具有较小的误差和较强的泛化能力,对实现开关磁阻电机在线优化控制具有实际意义。

开关磁阻电机磁链特性检测与位置信号估计

针对开关磁阻电机磁链检测过程复杂、实现困难的问题,提出一种基于dSPACE在线磁链特性检测系统。利用SIMULINK建立磁链计算模型,应用ControlDesk丰富的虚拟控件在线优化模型,采用阶跃电压法,简便快速检测磁链特性。针对开关磁阻电机简化磁链位置估计方法中换相位置不好确定、位置估计精确度低的缺点,提出一种基于特征位置磁链特性检测的改进型简化磁链位置估计方法。以相电感曲线的交点为特征位置,该位置磁链密度不高,因而该方法比传统的简化磁链位置估计方法精确度高。为减小电机加工工艺误差对特征位置磁链特性检测的影响,引入算术平均值的方法。实验结果验证了该磁链特性检测和改进型简化磁链位置估计方法的有效性。

基于边界约束RBF网络的SRM磁链特性在线建模

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)本体非线性所带来的难以建模的问题,研究了SRM的磁链特性在线建模。在分析边界约束RBF网络(boundary constraints radial basis function,BC-RBF)的拓扑结构与学习算法的基础上,提出了以DSP为控制核心的SRM磁链特性在线建模方法,搭建了磁链特性在线建模实验平台。18.5k W和132k W两台样机的在线建模实验结果表明,该方法能够实现不同功率等级下SRM磁链特性在线建模,建模误差小于0.01Wb,该方法通过转速开环恒定电流方式在线检测获得电机原始数据,因而无需增加额外硬件检测设备,具有可行性和可移植性,为开关磁阻电机的磁链特性建模提供了一种易于实现的方案。

基于实测磁链特性的开关磁阻电动机仿真研究

采用间接法对一台三相12/8极开关磁阻电动机静态特性进行测量。根据实测磁链特性,建立了电动机的非线性数学模型,设计了开关磁阻电动机调速系统的控制策略和控制算法,并在M atlab/S imu link环境下对系统的动态特性进行仿真。仿真结果与有限元分析结果基本吻合,反映了电动机的实际工作特性,为开关磁阻电动机调速系统的进一步分析和研发提供参考。

开关磁阻电机磁链特性的测量方法及装置

分析了现有的开关磁阻电机磁链特性的几种测量方法及其中存在的问题,给出了一种基于DSP的磁链特性的间接测量方法.通过测量流经某相绕组的电流和该绕组的端电压,结合一种数值积分方法,得到该相绕组的磁链特性.这种磁链测量方法所需试验设备常见,试验平台易于搭建,从而降低了测量磁链的成本.试验表明,其测量过程简易可行,测量结果准确,证明该法适合测量开关磁阻电机的绕组磁链特性.

基于dSPACE三相SRD磁链特性检测方法

针对开关磁阻电机常见磁链检测方法过程复杂、实现困难的缺点,提出了基于d SPACE平台的磁链特性检测系统,通过阶跃电压法检测电机的磁链特性。该系统只需建立Simulink磁链计算模型,应用Control Desk系统丰富的虚拟控件,简便快速在线优化模型,该方法简单,易于实现,通过试验验证了该磁链特性检测方法的准确性和可行性。

开关磁阻电动机小样本磁链特性精确建模方法

采用转矩平衡位置测量方法能够在无锁紧装置的情形下快速获取m相开关磁阻电动机(Switched reluctance motor,SRM)m+1个特殊位置的小样本磁链特性。针对小样本磁链特性数据不充分导致SRM难以精确建模的问题,提出一种基于模糊逻辑系统的SRM精确建模方法。该方法主要分为三步,首先根据SRM极对数与磁链随转子位置变化趋势等电动机固有先验知识,进行模糊空间划分;其次利用模糊逻辑系统从磁链样本数据中自动提取模糊规则,形成模糊规则库;最后采用重心法解模糊,重构SRM全周期磁链特性,完成小样本磁链特性下的SRM精确建模。不同于传统建模方法需要测量整个位置周期磁链特性数据,所提出方法仅需要m+1个特殊位置磁链特性即可实现SRM磁链精确建模,极大地提高了建模效率。仿真和试验结果验证了所提出方法的有效性。

基于dSPACE的开关磁阻电动机磁链特性的检测

在分析当前主要几种获取开关磁阻电动机磁链特性典型方法的基础上,建立了基于dSPACE的磁链特性检测系统,利用dSPACE丰富的I/O资源和高速的计算能力,将实时采集到的相电压与相电流在dSPACE中进行积分计算,得到磁链特性数值。实验结果证明该方法简单实用,检测结果精确,可为后续电机的优化设计及转子无位置传感器控制研究提供依据。

基于半周期激励法的SRM磁链特性测量

针对现有开关磁阻电机磁链特性的几种测量方法及其存在的问题,提出一种半周期激励的在线测量磁链特性方法,该方法无需了解电机具体参数,通过构建基于DSP的在线检测系统,在测量前对磁链等效电阻核准和优化,最后在上位机中采用离散方法计算磁链值,从而获得不同角位置和电流时的电机磁化曲线族。最终通过实验验证了理论的正确性与实用性。

路径积分法获取电动汽车用SRM磁链特性应用

针对单元能量扰动法在求取电动汽车(EV)用开关磁阻电动机(SRM)磁链特性时存在计算量大,操作复杂、计算原理不易理解等缺点。在建立SRM二维有限元模型的基础上,对SRM在不同相电流和转子角度下的电磁场分布进行了有限元分析计算,根据SRM工作时电磁场分布特点,提出了一种基于预定义路径的线积分来求取SRM磁链特性的方法。得到了SRM磁链特性,并与单元能量扰动法求取磁链特性进行了比较,结果表明,采用路径积分法求取SRM磁链特性原理简单,操作方便,计算量小,结果准确可靠。最后通过与实测法得到的SRM磁链特性比较表明,由路径积分法得到的SRM磁链特性结果较准确地反映了SRM内部电磁关系,可以作为SRM非线性建模和各种分析优化的基础。

基于THS320F2812的开关磁阻电机磁链特性检测

本文研究了开关磁阻电机(SRM)磁链特性实验检测方法,建立了基于DSP芯片TMS320F2812的SRM磁链检测系统,利用ADC模块实时采集不同转子位置的电压、电流信号,将数据传送到上位机,根据间接磁链测量原理,由数字离散方法计算磁链值,得到SRM磁链电流特性曲线和磁链—转子位置—电流模型。

开关磁阻电机磁链特性检测方法综述

对开关磁阻电机现有的磁链特性检测方法进行了综合评述。开关磁阻电机磁链特性检测是其电机特性研究中的重要环节,获取准确的磁链特性是实现电机高性能控制的重要前提。磁链特性检测方法有2种,即有限元分析法和实验测量法。有限元分析法因其检测精度和计算烦琐程度之间存在矛盾,在实际中难以得到实现;实验测量法包括直接测量和间接测量,间接测量因其自身具有操作实施简单、检测精度高等优点得到了广泛应用。伴随着人工智能技术的不断发展,现在国内外学者将越来越多的智能算法应用到磁链特性检测中去。

电网电压故障时双馈异步发电机定子磁链的动态特性研究

推导电网电压对称故障和不对称故障条件下双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)在正、反向同步旋转坐标系中的数学模型,分析了电网故障时DFIG的动态特性,并给出DFIG定子磁链在对称及不对称电压故障情况下的完整解析表达式。通过对持续时间分别为50ms和100ms的2种电压故障的仿真对比分析,指出电网电压对称故障时磁链会以工频振荡,而不对称故障条件下磁链则以2倍工频振荡,且在持续时间为整数倍工频半周期的故障情况下,电网电压恢复时磁链振荡的幅度是电压跌落时幅值的2倍。分别对各种典型故障情况进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。

双馈风机磁链暂态特性分析及Crowbar电路的改进

基于双馈感应风力发电机两相静止坐标系下的数学模型,推导了电压跌落和恢复过程定转子磁链的表达式,并利用空间矢量图分析了磁链的变化规律。当故障持续时间较短,且电压恢复时刻为半工频周期的奇数倍时,电压恢复时的过电流较电压跌落时更为严重。针对这一问题,对Crowbar电路的结构及控制策略进行了改进。通过PSCAD/EMTDC仿真软件验证了理论分析和改进方案的合理性。

考虑撬棒保护接入的双馈感应发电机转子磁链动态特性

撬棒保护电路的接入会改变低电压穿越过程中双馈感应发电机(DFIG)定转子磁链间的耦合过程和耦合强度,由此将影响机组磁链衰减动态和撬棒保护性能。针对这一问题,提出了一种刻画定子磁链与转子绕组交链感应作用的磁链耦合系数,将电网故障后电机的磁链暂态耦合过程处理为不同状态的叠加,综合研究撬棒电阻对转子感应磁链正序、负序和暂态反向交流分量幅值和相角的耦合规律,用转子磁链空间矢量图和矢量轨迹图描述转子磁链动态响应过程。最后,针对电网不对称故障下撬棒取值的问题,提出了一种基于转子磁链幅值配比原理和最优倾角的撬棒阻值选取方法。该方法可减小磁链耦合不当对机组的暂态冲击,从而有效改善机组的无功外特性和瞬态性能。采用MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析和所提方法的正确性。

开关磁阻电动机特性检测与参数辨识方法研究

研究了开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor, 简称 SR 电动机)磁链特性与静态转矩特性的实验测量方法,分别建立了 SR 电动机磁链特性和静态转矩特性检测装置。在实测数据的基础上,采用非线性拟合和最小二乘方法实现了磁链模型和静态转矩模型的参数辨识,将参数已辨识特性模型的计算结果与实际测量的特性数据相比较,对模型的精度进行了评价,得到不同转子位置和不同相电流所对应的模型误差.

基于LabVIEW的开关磁阻电机特性测量系统

为了获取开关磁阻电机(SRM)准确的电磁特性,文中基于SRM间接磁链原理,采用虚拟仪器技术和多功能数据采集卡设计了SRM磁链特性测量系统。该系统通过板卡PCI-1715u采集SRM定子绕组的相电流、相电压,经PCI总线上传至上位机;上位机采用LabVIEW编程设计,并对采集到的相电压、相电流数据进行处理,计算出磁链,并实时显示和保存。最终,通过实验获得了SRM样机准确的磁链特性、电感特性和转矩特性。

开关磁阻电机静态特性测试研究

针对开关磁阻电机磁场高度饱和、静态特性高度非线性、难以用理论方法建模的问题,采用实验测量的方法获取其静态特性。基于间接检测磁链原理,设计了磁链测试电路,用示波器记录瞬态电压和电流波形,通过数值分析得到了磁链特性曲线和电感特性曲线;并开发了转矩测试电路,用转矩传感器直接测得样机的静态转矩特性。对实测的电感特性和静态转矩特性进行三次样条曲线拟合。测量结果与理论分析一致,其研究为实现开关磁阻电动机调速系统的建模、仿真和研发提供了依据。

开关磁阻电动机的一种磁链建模方法研究

开关磁阻电动机(SRM)的磁链特性具有高度饱和性和非线性性,传统电动机的建模分析方法难以应用到开关磁阻电动机的研究之中,针对这一问题,对如何简单有效获取开关磁阻电动机磁链特性进行了研究,提出了一种基于实验测量的方法,详细介绍了实验的原理、电路和步骤,并搭建了实验平台,对一台四相8/6极开关磁阻电动机进行了测量实验,获取了电动机的磁链特性模型,同时将所得模型与解析法得到的模型进行了对比。研究结果表明,提出的方法简单便捷、成本低,能够准确地获取开关磁阻电动机的磁链模型,对开关磁阻电动机的仿真与控制研究具有重要意义。