内置式永磁电机齿槽转矩的产生及削弱分析

基于麦克斯韦应力张量法利用有限元工具进行了整数槽结构内置式永磁电机齿槽转矩的分析,分析了齿槽转矩在转子外圆上的时空分布特点与规律,从比较直观的角度阐述了齿槽转矩的产生原因,并且提出了利用波形抵消来优化永磁体宽度以削弱齿槽转矩基波及其高次谐波的方法。

基于频率自适应PLL的传动系统牵引电机转速实时估计

为满足传动系统在牵引电机无速度传感器控制、速度传感器异常诊断与预测等领域对牵引电机转速精确估计的要求,提出了一种基于频率自适应锁相环的转速实时估计方法。首先针对传统锁相环(PLL)算法无法实现频率大范围跟踪问题,提出了一种前馈参考频率自适应调节的二阶广义积分锁相环(RFSOGI-PLL)算法,实现定子电流基波频率的大范围实时跟踪;再利用牵引电机转速与定子电流基波频率以及齿槽谐波关系模型,结合电机结构参数,实现了传动系统牵引电机转速大范围实时估计;最后在某型大功率交流传动系统上对所提算法的有效性进行了验证。仿真与试验结果表明,与传统PLL算法相比,所提的RFSOGI-PLL算法可有效提升算法对跟踪频率变化的适应性,满足牵引电机转速估计在快速性和估计误差等指标方面的要求。

基于感应电机定子电流的速度估计算法仿真

无速度传感器技术在过去的十年中有了长足进步,该文阐述了一种新颖的用在交流调速系统中的无速度传感器估算方法。使用这种方法不需要关心电机结构、电参数以及负载条件。除此之外,也不需要在系统中进行额外的调节。这种新的估算方法在瞬态谱估计的基础上使用快速傅立叶变换技术从而得到与转子速度相关的齿槽谐波频率。该文在MATLAB/SIMULINK平台的基础上,使用数字信号处理技术提取了由于感应电机气隙产生的齿槽谐波中所包含的与速度相关的信息。并且在不同的PWM逆变器供电频率下估计得到比较满意的感应电机转速。

基于定子电流小波变换的感应电机速度估计算法的研究

提出一种基于齿槽谐波检测的转速估计算法。首先对感应电机定子电流进行小波变换,得到谱后再利用脊线检测算法提取瞬时频率,然后根据齿槽谐波频率估计转速。将该算法在感应电机无速度传感器直接转矩控制系统中进行了仿真,仿真结果表明,使用小波变换的估计算法不受电机参数的影响,明显提高了电机的转速估计精度,并且在整个转速范围内有效,从而也解决的了在低速范围内,转速估计精度低的问题。

永磁同步电动机中永磁体的三维涡流分析

有效准确地分析在正弦电压驱动下永磁同步电动机中永磁体的涡流损耗是研究实际电机发热及温升的关键。该文利用有限元方法,建立了场路紧密耦合的三维模型,对一台500 kW/60 H z内嵌式永磁同步电动机进行仿真研究,分析了在三相正弦电压源驱动下的气隙旋转磁场、转矩及考虑时间谐波作用下永磁体的涡流损耗,并阐明了电流的不同谐波分量对永磁体涡流损耗的影响。分析结果表明,轴向分割永磁块能将永磁体中涡流损耗降低至50%,并且减小齿槽谐波电流也能有效地降低永磁体中涡流损耗。