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Analysis of Torque Ripple of Permanent Magnet Brushless DC Motor
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作者 张志忠 孙力 陆永平 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 1997年第2期89-94,共6页
Torque tripple has significant effect on performance of permanent magnet brushless DC motor. This paper presents a mathematical model built for such a motor, the analysis of torque tripple for a brushless DC motor wit... Torque tripple has significant effect on performance of permanent magnet brushless DC motor. This paper presents a mathematical model built for such a motor, the analysis of torque tripple for a brushless DC motor with sinusoidal flux distribution, which is verified by torque tripple experiments run with a test motor, and equations developed for torque tripple resulting from different sator current errors. 展开更多
关键词 permanent magnet BRUSHLESS dc motor TORQUE RIPPLE Park transfer sinusoidal flux distribution
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Temperature Research of Permanent Magnet Brushless DC Motor for Electric Balanced Vehicle
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作者 Baoguo Wang Jiangui Li Dong Ai 《World Journal of Engineering and Technology》 2019年第4期1-9,共9页
A power system structure composed of a brushless DC motor and a cycloidal reducer for electric balanced vehicle has been proposed, and the temperature of important components in this structure would be discussed. The ... A power system structure composed of a brushless DC motor and a cycloidal reducer for electric balanced vehicle has been proposed, and the temperature of important components in this structure would be discussed. The loss generated by the cycloid reducer is negligible, it’s only need to analyze the thermal field of motor. Since the temperature change will affect the material properties of the target motor, the electromagnetic and temperature fields, involved in the motor, are selected for coupling calculation to determine whether the final temperature distribution can meet the requirements of vehicle for use. 展开更多
关键词 Electric Balanced VEHICLE permanent magnet BRUSHLESS dc motor Cycloidal Pinwheel REDUCER MULTIPHYSICS Coupling
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永磁同步电机双向DC/DC变换器混合储能设计
3
作者 李兆丰 李峰 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期185-188,193,共5页
为了提高永磁同步电机的发电效率,设计一种永磁同步电机双向DC/DC变换器混合储能方案,并开展性能仿真分析。利用双向DC/DC变换器连接储能部件与负载母线,该变换器的控制性能对系统整体动/静态性能存在明显影响。研究结果表明:在Buck模... 为了提高永磁同步电机的发电效率,设计一种永磁同步电机双向DC/DC变换器混合储能方案,并开展性能仿真分析。利用双向DC/DC变换器连接储能部件与负载母线,该变换器的控制性能对系统整体动/静态性能存在明显影响。研究结果表明:在Buck模式下仿真测试得到,双向DC/DC变换器高压侧电流逐渐升高,产生了持续上升的最高输出功率。双向DC/DC变换器与Buck电路达到了合理的参数,能够达到混合储能系统要求达到的稳定性与快速性控制标准。本设计的双向DC/DC变换器主电路与Boost电路各项参数处于较优的状态,能够实现对混合储能系统进行稳定高效控制的目标。电感与电容值满足系统运行要求,可以实现双向DC/DC变换器的快速响应,能够快速控制电流值,并获得稳定的电压参数,能够满足优异的动态调控性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 双向dc/dc变换器 混合储能 性能分析
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计及总损耗功率的电动汽车母线电容主动快速放电方法
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作者 张晓军 杨家强 周宇晨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1737-1748,共12页
针对电动汽车遇到碰撞等紧急情况时,高压驱动系统母线电容电压需迅速降到安全电压(60 V),而传统基于PI控制的母线电容主动放电方法存在鲁棒性差、放电时间长和安全性低的问题,提出一种计及总损耗功率的电动汽车母线电容快速放电方法。首... 针对电动汽车遇到碰撞等紧急情况时,高压驱动系统母线电容电压需迅速降到安全电压(60 V),而传统基于PI控制的母线电容主动放电方法存在鲁棒性差、放电时间长和安全性低的问题,提出一种计及总损耗功率的电动汽车母线电容快速放电方法。首先,建立以永磁同步电机绕组作为泄放电阻的母线电容能量流动模型,将逆变器损耗、电机绕组铜耗、电机电感储能等损耗作为总损耗,利用扩展滑模观测器(ESMO)对总损耗功率进行估算,并通过Lyapunov稳定性理论对ESMO的稳定性进行了证明。然后,将观测的总损耗功进行前馈补偿,从而使母线电压快速降低并稳定在安全电压。仿真和实验结果表明,与现有主动放电方法相比,所提放电方法不仅显著减小了放电时间,而且提高了快速放电的鲁棒性和安全性。 展开更多
关键词 电动汽车 永磁同步电机 总损耗功率估计 扩展滑模观测器 母线电容放电
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车用永磁无刷直流电机弱磁控制仿真研究
5
作者 李强 赵卫卫 《计算机仿真》 2024年第3期267-270,509,共5页
永磁无刷直流电动机的转矩与转速会对电机的控制精度造成影响,导致电机弱磁控制效果差。为了提升整体控制性能,提出车用永磁无刷直流电机弱磁控制仿真方法。分析车用永磁无刷直流电机弱磁转矩特性,获取电机电磁转矩关系。根据获取结果... 永磁无刷直流电动机的转矩与转速会对电机的控制精度造成影响,导致电机弱磁控制效果差。为了提升整体控制性能,提出车用永磁无刷直流电机弱磁控制仿真方法。分析车用永磁无刷直流电机弱磁转矩特性,获取电机电磁转矩关系。根据获取结果建立永磁无刷直流电机弱磁控制系统,利用该系统控制电机弱磁的电磁转矩与运行效率,以此实现整体控制。实验结果表明,通过对所提方法开展电机运行效率测试、电机运行稳定性测试,验证了上述方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 弱磁控制 转矩特性 等效电路损耗 定子铜耗
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应用于交流电机驱动的新型串联绕组拓扑的动态电流控制性能分析 被引量:1
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作者 胡烽 李安 +3 位作者 蒋栋 刘自程 曲荣海 尹智群 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期304-313,I0025,共11页
电机绕组的动态电压是影响其电流变化能力的直接因素。为了提升电机的转矩响应速度,从直流电压利用率的角度分析串联绕组拓扑的动态电流控制能力。首先,从拓扑结构出发,相比于三相半桥拓扑,串联绕组拓扑将直流电压利用率提升了73%,这使... 电机绕组的动态电压是影响其电流变化能力的直接因素。为了提升电机的转矩响应速度,从直流电压利用率的角度分析串联绕组拓扑的动态电流控制能力。首先,从拓扑结构出发,相比于三相半桥拓扑,串联绕组拓扑将直流电压利用率提升了73%,这使得其动态电压更加充裕。然后,在不同的转速工况下,分析串联绕组拓扑、三相半桥拓扑以及采用电压修正策略的三相半桥拓扑的动态电流控制性能。最后,经仿真与实验证明,若采用电压修正策略来增大三相半桥拓扑的动态电压裕度,其只在转速接近额定转速时效果才凸显,且提升有限。而采用串联绕组拓扑,其在电压深度饱和下的电流动态响应时间将显著减小。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 串联绕组拓扑 直流电压利用率 动态响应
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永磁同步电机FOC控制下相电流直流分量影响与抑制策略研究 被引量:1
7
作者 王向恩 黄平林 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期61-68,共8页
永磁同步电机在矢量控制时需要对电机相电流进行采样,采样过程中参考电平波动等诸多因素都会造成相电流中包含直流分量,此外直流电压注入法等永磁同步电机参数在线估计方法,也会在相电流中引入直流分量。本文详细分析了不同情况下直流... 永磁同步电机在矢量控制时需要对电机相电流进行采样,采样过程中参考电平波动等诸多因素都会造成相电流中包含直流分量,此外直流电压注入法等永磁同步电机参数在线估计方法,也会在相电流中引入直流分量。本文详细分析了不同情况下直流分量的产生机理,研究了直流分量对控制效果、转矩脉动、效率等性能的影响。提出一种可滤除三相交流信号中直流分量的数据处理方法,该方法对不同因素引入的直流分量均能起到良好的抑制作用,从而增加控制稳定性,降低转矩波动,仿真和应用实践验证了算法有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 FOC矢量控制 直流分量 数据处理
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基于改进零脉冲插入法的永磁同步电机相电流重构策略
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作者 陈思宇 向学位 +2 位作者 李辉 周豪 蒋鹏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期25-35,共11页
直流母线单电流采样永磁同步电机系统存在相电流重构盲区,导致电流采样失真,提出一种改进零脉冲插入法,实现相电流重构。首先,分析传统固定零脉冲插入法的缺点,由于各相插入零脉冲作用时间相同,未能发挥“双开关PWM”模式抑制电流纹波... 直流母线单电流采样永磁同步电机系统存在相电流重构盲区,导致电流采样失真,提出一种改进零脉冲插入法,实现相电流重构。首先,分析传统固定零脉冲插入法的缺点,由于各相插入零脉冲作用时间相同,未能发挥“双开关PWM”模式抑制电流纹波的优势;其次,通过各相PWM占空比调整零脉冲时间,延长电流采样窗口,提出改进零脉冲插入法重构策略,消除重构盲区,并针对该方法重构盲区出现其他扇区有效电压矢量的情况,分析其空间电压矢量合成关系,证明参考电压矢量合成的准确性;最后,基于戴维南电路法,提出不同电压矢量作用时的电路简化模型,对比两种方法的电流纹波幅值,并搭建永磁同步电机实验平台进行实验。结果表明,改进零脉冲插入法的电流重构误差低于3%,相比传统方法,电流纹波抑制效果达到50%,相电流畸变率从12.72%下降到6.87%。 展开更多
关键词 单电流传感 直流母线采样 相电流重构 重构盲区 永磁同步电机 零脉冲插入法
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基于ANF的共直流母线OW-PMSM低次谐波抑制研究
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作者 张为 顾萍萍 +2 位作者 马雨新 雷子奇 赵朝会 《电机与控制应用》 2024年第8期85-96,共12页
针对共直流母线开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)非线性因素引起的低次谐波,采用基于最小均方(LMS)算法的自适应陷波器(ANF)对系统中3次、5次、7次谐波进行抑制。首先,分析了OW-PMSM中低次谐波产生的机理;然后,借助Matlab/Simulink探讨了120... 针对共直流母线开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)非线性因素引起的低次谐波,采用基于最小均方(LMS)算法的自适应陷波器(ANF)对系统中3次、5次、7次谐波进行抑制。首先,分析了OW-PMSM中低次谐波产生的机理;然后,借助Matlab/Simulink探讨了120°解耦调制策略消除逆变器侧调制引起的零序电流,研究了ANF提取系统中相应频次的谐波,将提取的电流谐波补偿到电流环中;再次,抑制了由非线性因素等引起的低次谐波;最后,仿真及试验结果表明,采用ANF后系统中3次、5次、7次谐波含量明显降低。 展开更多
关键词 共直流母线 开绕组永磁同步电机 自适应陷波器 3次、5次、7次谐波
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微型永磁无刷直流电机的设计与优化
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作者 左佳 赵丽颖 +2 位作者 商荣翔 王浩 董雪阳 《微特电机》 2024年第5期22-26,共5页
对一款航空用微型永磁无刷直流电机进行了设计,永磁体选用钐钴进行Halbach阵列充磁,并对电机的部分参数进行了优化,与原方案相比,优化了电机的输出转矩。制作了一款实物样机,通过对样机的测试,验证了优化的可行性。
关键词 永磁无刷直流电机 钐钴 HALBACH阵列
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基于混合导通的PMBLDC步进传动定位控制系统设计
11
作者 董砚 崔向宇 +2 位作者 荆锴 李金松 赵思锋 《微电机》 2015年第2期57-61,共5页
本文在传统混合导通基础上提出了一种新的步进定位控制理论,并将其应用于以永磁无刷直流电机为控制对象的伺服系统场合,进行理论分析与仿真研究。以ds PIC为控制核心器件,进行了试验验证。仿真和实验结果表明,应用该步进控制理论的PMBLD... 本文在传统混合导通基础上提出了一种新的步进定位控制理论,并将其应用于以永磁无刷直流电机为控制对象的伺服系统场合,进行理论分析与仿真研究。以ds PIC为控制核心器件,进行了试验验证。仿真和实验结果表明,应用该步进控制理论的PMBLDC伺服系统具有良好的速度与位置可控性,能够满足现代工业对伺服系统的高要求。同时,本文的研究结果也为PMBLDC在高性能控制场合下的应用提供了参考。 展开更多
关键词 混合导通 PMBLdc 步进传动 定位控制
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永磁无刷直流电机定子齿部辅助槽对转矩特性的影响分析
12
作者 段锦锋 郭建宁 +1 位作者 王永嘉 杨小青 《微特电机》 2024年第10期16-20,25,共6页
推导了齿槽转矩表达式并分析了电机槽极配合对齿槽转矩和转矩波动的影响。基于一款6槽8极的永磁无刷直流电机,研究定子齿顶开槽对齿槽转矩的抑制作用。有限元仿真分析表明,电机齿槽转矩和转矩特性与辅助槽数量和槽口尺寸有较大关系,当... 推导了齿槽转矩表达式并分析了电机槽极配合对齿槽转矩和转矩波动的影响。基于一款6槽8极的永磁无刷直流电机,研究定子齿顶开槽对齿槽转矩的抑制作用。有限元仿真分析表明,电机齿槽转矩和转矩特性与辅助槽数量和槽口尺寸有较大关系,当定子齿顶开2个辅助槽、槽深0.6 mm槽宽2.0 mm时,齿槽转矩下降了69.1%。样机实测数据验证了有限元分析的结果。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 定子齿顶矩形辅助槽 齿槽转矩 转矩特性 样机测试
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鱼雷PMBLDCM在线智能PID控制器建模与仿真
13
作者 王鼎 谢顺依 +1 位作者 郭志荣 张林森 《鱼雷技术》 2011年第2期124-128,共5页
针对应用于新型鱼雷武器中的永磁无刷直流电机(PMBLDCM)转矩脉动较大引起的噪声和振动等问题,设计了离线训练与在线训练相结合的智能比例积分微分(PID)控制器。首先,通过分析被控对象负载扰动大的特点,利用人工神经网络建立了自校正调节... 针对应用于新型鱼雷武器中的永磁无刷直流电机(PMBLDCM)转矩脉动较大引起的噪声和振动等问题,设计了离线训练与在线训练相结合的智能比例积分微分(PID)控制器。首先,通过分析被控对象负载扰动大的特点,利用人工神经网络建立了自校正调节器,将其与传统的PID控制器相结合,通过在线调节PID参数以达到最优的控制效果;其次,在Simulink中搭建了在线智能PID控制系统模型并进行了仿真试验。仿真结果表明,在线智能PID控制器具有较好的适应性和鲁棒性,系统具有良好的动态响应性能。 展开更多
关键词 鱼雷 永磁无刷直流电动机(PMBLdcM) 转矩脉动 神经网络 自校正调节器
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基于多段特征提取的永磁直流电机故障诊断
14
作者 李梦宇 《自动化应用》 2024年第7期131-134,共4页
对于永磁直流电机(PMDCM),电流信号的振幅在电机启动后会逐渐减小,仅使用单段电流信号特征不利于永磁直流电机的故障诊断,为此,提出了多段特征提取方法,以提高永磁直驱单片机的故障诊断效果。此外,还利用支持向量机(SVM)、分类与回归树(... 对于永磁直流电机(PMDCM),电流信号的振幅在电机启动后会逐渐减小,仅使用单段电流信号特征不利于永磁直流电机的故障诊断,为此,提出了多段特征提取方法,以提高永磁直驱单片机的故障诊断效果。此外,还利用支持向量机(SVM)、分类与回归树(CART)以及k近邻算法(k-NN)构建故障诊断模型。从多个连续的电流信号分段中提取的时域特征构成一个特征向量,用于PMDCM的故障诊断。结果表明,与单段特征相比,多段特征具有更好的诊断效果,故障诊断的平均准确率提高了19.88%;通过多区段特征提取为PMDCM的故障诊断奠定了基础,并提供了一种新颖的特征提取方法。 展开更多
关键词 多段特征 提取 永磁直流电机 故障检测
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应用改进卡尔曼滤波算法估算BLDCM的转子位置和转速
15
作者 龙驹 《长江大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第2期87-89,282,共3页
以无传感器永磁无刷直流电动机(BLDCM)作为研究对象,运用改进的卡尔曼滤波算法对其转子位置和转速的估算进行了优化设计,该算法应用三次样条函数代替常规卡尔曼滤波算法中非线性函数的偏导数进行计算。仿真试验表明,采用该算法能提高估... 以无传感器永磁无刷直流电动机(BLDCM)作为研究对象,运用改进的卡尔曼滤波算法对其转子位置和转速的估算进行了优化设计,该算法应用三次样条函数代替常规卡尔曼滤波算法中非线性函数的偏导数进行计算。仿真试验表明,采用该算法能提高估算精度。 展开更多
关键词 无传感器永磁无刷直流电动机 卡尔曼滤波算法 三次样条函数 MATLAB仿真
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基于混合隶属度模糊PID的EGTS电机监控实验平台
16
作者 齐鹏程 刘文芝 +3 位作者 李宗帅 邓月秋 王智奇 孙天一 《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》 2024年第2期106-114,共9页
针对A320飞机电动绿色滑行系统电机的快速精准、稳定运行及转速监测实验测试问题,设计了EGTS电机监控实验平台,基于飞升曲线,采用实验方法,建立稀土永磁直流电机驱动控制系统仿真数学模型。借助Matlab/Simulink平台,与传统PID控制算法对... 针对A320飞机电动绿色滑行系统电机的快速精准、稳定运行及转速监测实验测试问题,设计了EGTS电机监控实验平台,基于飞升曲线,采用实验方法,建立稀土永磁直流电机驱动控制系统仿真数学模型。借助Matlab/Simulink平台,与传统PID控制算法对比,提出用混合隶属度模糊PID控制算法,实现EGTS电机闭环运行调速控制系统仿真。设计分压电路、信号调理电路、继电器逻辑控制电路及电气监控面板,在可编程逻辑控制器中实现混合隶属度模糊PID算法。以Kingview软件为平台,设计上位机监控显示界面,通过RS485通信方式,与下位机PLC互联,初步搭建了集系统状态监测,运动控制及上/下位机独立控制于一体的EGTS电机模拟监控实验平台。通过EGTS电机模拟监控测试实验,验证了控制算法及系统软、硬件设计的合理性。 展开更多
关键词 电动绿色滑行系统 稀土永磁直流电机 混合隶属度模糊PID RS485通信 PLC
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新型五相BLDC电机的容错控制策略研究 被引量:1
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作者 许晓春 刘国海 赵文祥 《微电机》 北大核心 2014年第6期31-35,共5页
本文针对一种具有144°平顶梯形波的五相容错永磁无刷直流(BLDC)电机提出了基于转矩等效的容错控制策略。在保证输出转矩相等的基础上,推导了故障条件下的BLDC电机容错式BLAC控制策略。仿真和试验结果表明,该容错控制策略可以保证五... 本文针对一种具有144°平顶梯形波的五相容错永磁无刷直流(BLDC)电机提出了基于转矩等效的容错控制策略。在保证输出转矩相等的基础上,推导了故障条件下的BLDC电机容错式BLAC控制策略。仿真和试验结果表明,该容错控制策略可以保证五相DLDC电机在故障条件下保持正常运行时的转矩性能。 展开更多
关键词 多相电机 无刷直流电机 容错控制 转矩
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Regenerative Braking Strategy for Motor Hoist by Ultracapacitor 被引量:7
18
作者 BIAN Yongming ZHU Lijing +2 位作者 LAN Hao LI Anhu XU Xinming 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第2期377-384,共8页
Rising concern in environmental issues on global scale has made energy saving in powered equipment a very important subject.In order to improve the energy efficiency and driving range of a motor hoist,a regenerative b... Rising concern in environmental issues on global scale has made energy saving in powered equipment a very important subject.In order to improve the energy efficiency and driving range of a motor hoist,a regenerative braking system is designed and discussed.The system takes a unique ultracapacitor-only approach to energy storage system.The bi-directional bride DC?DC converter which regulates current flow to and from the ultracapacitor operates in two modes:boost and buck,depending on the direction of the flow.In order to provide constant input and output current at the ultracapacitor,this system uses a double proportional-integral(PI) control strategy in regulating the duty cycle of PWM to the DC?DC converter.The permanent magnet synchronous motor(PWSM) drive system is also studied.The space vector pulse width modulation(SVPWM) technique,along with a two-closed-loop vector control model,is adopted after detailed analysis of PMSM characteristics.The overall model and control strategy for this regenerative braking system is ultimately built and simulated under the MATLAB and Simulink environment.A test platform is built to obtain experimental results.Analysis of the results reveals that more than half of the gravitational potential energy can be recovered by this system.Simulation and experimentation results testify the validity of the double PI control strategy for interface circuit of ultracapacitor and SVPWM strategy for PMSM. 展开更多
关键词 ULTRACAPACITOR regenerative braking strategy dc/dc converter permanent magnet synchronous motor space vector pulse width modulation
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一种改善BLDCM调速性能的模糊矢量控制策略 被引量:6
19
作者 朱明祥 孙红艳 +2 位作者 慈文彦 窦爱玉 袁丽丽 《电测与仪表》 北大核心 2018年第21期132-137,142,共7页
针对永磁无刷直流电机(BLDCM)在方波控制时转矩脉动大、电流畸变程度大以及反电势不稳定造成转速波动的问题,在分析BLDCM控制方式的基础上,将这些问题的原因归结于控制时的电流换相以及反电势并非理想方波电势。基于此,针对电动汽车BLDC... 针对永磁无刷直流电机(BLDCM)在方波控制时转矩脉动大、电流畸变程度大以及反电势不稳定造成转速波动的问题,在分析BLDCM控制方式的基础上,将这些问题的原因归结于控制时的电流换相以及反电势并非理想方波电势。基于此,针对电动汽车BLDCM提出一种基于模糊控制的无刷直流电机矢量控制调速策略,此策略使用模糊控制器对转速误差进行调节,进而增强系统的调速性能;使用矢量控制取代方波控制,进而克服转矩脉动、电流畸变以及反电势不稳定等问题。实验结果表明,所提出的控制策略能较好地抑制转矩脉动,并使电流以及转速更加平滑稳定。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 转矩脉动 电流畸变 转速波动 模糊控制 矢量控制
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Six-step Voltage Control of PM Brushless AC Motors under High Speed Flux-weakening Operation for EV/HEV Applications 被引量:1
20
作者 诸自强 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第10期2-4,13,共4页
The torque-speed characteristics of brushless motor having an interior permanent magnet rotor and a sinusoidal back-emf waveform are compared experimentally when it is operated in brushless AC(BLAC) mode and brushless... The torque-speed characteristics of brushless motor having an interior permanent magnet rotor and a sinusoidal back-emf waveform are compared experimentally when it is operated in brushless AC(BLAC) mode and brushless DC (BLDC) modes with both 2-phase,120° conduction(BLDC-120) and 3-phase,180° conduction(BLDC-180).Particular emphasis is on high-speed,six-step voltage controlled,flux-weakening operation.It is shown that for EV/HEV applications,even for interior PM brushless motors which have sinusoidal back-emf waveforms,in order to achieve maximum torque per ampere capability over wide operation speed range,it is advantageous to employ a hybrid operation mode-BLAC operation in the constant torque region and six-step voltage control(BLDC-180 operation,together with current phase control) in the flux-weakening region. 展开更多
关键词 电压 控制方法 交流电动机 频率
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