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基于SABO算法的PMSM弱磁和MTPA控制方法
1
作者 闫宏亮 杨泽心 +1 位作者 王镇涛 武亚斌 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13005-13012,共8页
永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在... 永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出了一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA(maximum torque per ampere)控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力;工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行;工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 弱磁控制 最大转矩电流比 电压闭环反馈法 减法平均优化算法
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某电动摩托车动力总成控制策略研究
2
作者 朱宁 杜绘文 王青春 《机电工程技术》 2024年第8期36-40,共5页
为了满足当今市场对电动摩托车性能要求,设计了一套电动摩托车动力总成控制系统,根据市场调研结果以及考虑到电动摩托车的动力性能,选取一款内嵌式永磁同步电机(IPMSM)作为动力核心,72V蓄电池组作为动力源,采用矢量控制策略对驱动系统... 为了满足当今市场对电动摩托车性能要求,设计了一套电动摩托车动力总成控制系统,根据市场调研结果以及考虑到电动摩托车的动力性能,选取一款内嵌式永磁同步电机(IPMSM)作为动力核心,72V蓄电池组作为动力源,采用矢量控制策略对驱动系统进行动力匹配。为了实现更宽的调速范围,提高电动摩托车的续航里程,提出了一种适用于IPMSM驱动器高速运行的最大转矩电流比(MTPA)弱磁控制算法。基于速度指令,运行模式将自动从恒定转矩区变为弱磁区。为了使电动摩托车在复杂路况下也能平稳行驶,排除系统内部参数扰动对最终控制效果的影响,在矢量控制系统的转速环引入了基于指数趋近率的滑模速度控制器(SMC)。使用MATLAB/Simulink搭建了控制系统仿真模型,并对动态负载工况和稳态负载工况进行仿真,结果表明所提出的控制策略是可行的。最后,搭建了电机控制器动力总成系统测试平台,进行电机和控制器的综合性能测试,结果表明所设计的动力总成系统较市场上同类产品效率提高约5%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 弱磁控制 滑膜控制 矢量控制
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基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制 被引量:2
3
作者 王毅 赵轲 《汽车电器》 2024年第2期26-29,共4页
为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静... 为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。 展开更多
关键词 电动汽车 永磁同步电机 梯度下降 弱磁扩速控制 大纯滞后
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插入式永磁同步电主轴无传感器弱磁控制技术研究
4
作者 曹伟长 单文桃 +2 位作者 吕冬喜 林奇 池云飞 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期31-37,共7页
为了提高电主轴的电流利用率和鲁棒性,在矢量控制的基础上,对插入式永磁同步电主轴进行研究。对最大转矩电流比控制的四阶方程进行标幺化处理,采用拟合曲线的方式对方程进行近似求解;利用弱磁调速扩展主轴的速度范围。通过滑模观测器估... 为了提高电主轴的电流利用率和鲁棒性,在矢量控制的基础上,对插入式永磁同步电主轴进行研究。对最大转矩电流比控制的四阶方程进行标幺化处理,采用拟合曲线的方式对方程进行近似求解;利用弱磁调速扩展主轴的速度范围。通过滑模观测器估算电主轴转速,为了改善传统滑模观测器的抖振问题,将Sigmoid函数引进传统滑模观测器中,通过李雅普诺夫判据对所提策略的稳定性进行推导说明。以实验室中高速磨削电主轴FL170-20-15为例,通过以上算法搭建基于MATLAB的仿真实验平台进行实验验证,并分析该控制策略的效果。实验结果表明:采用该方法的高速磨削电主轴减小了滑模观测的抖振现象,提高了控制系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 插入式永磁同步电主轴 滑模观测器 弱磁调速 最大转矩电流比
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高温磁通门传感器设计与实现
5
作者 葛翰林 张一鸣 +1 位作者 张晨浩 周佳琦 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第11期23-28,共6页
针对井下智能导钻工程中使用的传统磁通门传感器不耐高温且在尺寸上无法满足井下狭小空间等问题,设计了工作在175℃高温环境下的高性能数字磁通门传感器。该传感器基于二次谐波法设计,采用SM320F28335GBS作为主控芯片,协调控制激励电路... 针对井下智能导钻工程中使用的传统磁通门传感器不耐高温且在尺寸上无法满足井下狭小空间等问题,设计了工作在175℃高温环境下的高性能数字磁通门传感器。该传感器基于二次谐波法设计,采用SM320F28335GBS作为主控芯片,协调控制激励电路、感应电路、反馈电路与温度数据采集电路,联合磁通门探头实现了高温环境下磁场信号的采集与处理。实验测试结果表明:该高温磁通门传感器的量程为±60000 nT,分辨率为3 nT,线性度为0.03%,与高性能磁通门磁测数据的相关系数为0.927,在175℃高温环境下的磁测数据验证了该数字磁通门样机能够用于高温环境下的磁场测量。 展开更多
关键词 数字磁通门 弱磁场测量 耐高温电路设计 信号提取 反馈控制
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电动汽车用永磁同步电机的发展分析 被引量:69
6
作者 彭海涛 何志伟 余海阔 《微电机》 北大核心 2010年第6期78-81,共4页
简要的比较了几种常用电动汽车的驱动系统,并指出了永磁同步电动机的优势。在各类驱动电机中,永磁同步电机能量密度高,效率高、体积小、惯性低、响应快,有很好的应用前景,介绍了电动车驱动用永磁同步电机的目前研究状况以及目前的研究... 简要的比较了几种常用电动汽车的驱动系统,并指出了永磁同步电动机的优势。在各类驱动电机中,永磁同步电机能量密度高,效率高、体积小、惯性低、响应快,有很好的应用前景,介绍了电动车驱动用永磁同步电机的目前研究状况以及目前的研究热点和发展趋势。 展开更多
关键词 电动汽车 永磁同步电机 弱磁控制 控制策略 应用
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无刷直流电动机弱磁调速研究 被引量:3
7
作者 谭博 刘卫国 +1 位作者 马瑞卿 赵君 《微特电机》 北大核心 2009年第12期15-18,共4页
针对无刷直流电动机(BLDCM)在弱磁升速过程中开通角提前导通情况下常规逆变器所存在的环流问题,分析了环流产生的原因,通过Matlab建模仿真验证了环流波形。定性指出了环流对电机带载能力和功率逆变器的影响。针对十二功率管两两反向串... 针对无刷直流电动机(BLDCM)在弱磁升速过程中开通角提前导通情况下常规逆变器所存在的环流问题,分析了环流产生的原因,通过Matlab建模仿真验证了环流波形。定性指出了环流对电机带载能力和功率逆变器的影响。针对十二功率管两两反向串联拓扑结构在开通角提前导通条件下所存在的相电压泵升问题,基于为电机绕组电感能量提供释放回路的思路,提出了一种新的控制逻辑方法。仿真结果表明,该方法既消除了环流,又解决了电压泵升问题,提高了BLDCM弱磁控制时的带载能力,增加了逆变器的可靠性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 弱磁调速 开通角 环流
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PMSM矢量控制在高端波轮洗衣机中应用的研究 被引量:10
8
作者 王新 胡路东 +1 位作者 徐娟 马如民 《电气传动》 北大核心 2012年第12期10-13,共4页
基于英飞凌16位单片机cx164cs,使用矢量控制,将永磁同步电机应用到洗衣机中,根据洗衣机洗涤和脱水对于转速和转矩的要求不同,使用了id=0和弱磁两种不同的电流控制方式。在弱磁控制中,为了减小芯片的处理压力,使用了一种简单的超前角弱... 基于英飞凌16位单片机cx164cs,使用矢量控制,将永磁同步电机应用到洗衣机中,根据洗衣机洗涤和脱水对于转速和转矩的要求不同,使用了id=0和弱磁两种不同的电流控制方式。在弱磁控制中,为了减小芯片的处理压力,使用了一种简单的超前角弱磁。在洗衣机洗涤和脱水之前要进行称重,使用了一种全新的称重方法,通过检测高低速电压电流值来返回不同值的方法检测重量,取得了良好的效果,整个控制方案可行。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 弱磁 超前角 称重
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永磁同步电机弱磁与过调制控制策略研究 被引量:10
9
作者 陈亚爱 陈焕玉 +1 位作者 周京华 甘时霖 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第11期26-31,37,共7页
在前人研究的基础上,提出了一种提升永磁同步电机(PMSM)高速带载能力的控制策略。该控制策略能克服电机在最高转速时无法带载的弱点,可靠性高、易于实现。实现该控制策略的算法包含PMSM的弱磁控制和电压空间矢量的过调制控制,使电机能... 在前人研究的基础上,提出了一种提升永磁同步电机(PMSM)高速带载能力的控制策略。该控制策略能克服电机在最高转速时无法带载的弱点,可靠性高、易于实现。实现该控制策略的算法包含PMSM的弱磁控制和电压空间矢量的过调制控制,使电机能宽范围带载调速。为验证该控制策略,建立了内置式永磁同步电机(IPMSM)的仿真模型,搭建了试验平台,并进行了仿真和试验研究,验证了该控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 弱磁控制 过调制 控制策略 宽范围带载调速
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永磁同步电机弱磁性能参数的有限元分析 被引量:11
10
作者 王聪 关新 +1 位作者 谭骏 赵金越 《电气技术》 2015年第7期16-19,26,共5页
本文针对永磁同步电动机转子磁路,在功率容量有限的情况下,限制电动机的调速范围这一问题。根据永磁同步电机的矢量控制方法,在分析永磁同步电动机的交、直轴电感参数对弱磁性能的影响基础上,提出了利用Ansoft有限元分析软件,得出交、... 本文针对永磁同步电动机转子磁路,在功率容量有限的情况下,限制电动机的调速范围这一问题。根据永磁同步电机的矢量控制方法,在分析永磁同步电动机的交、直轴电感参数对弱磁性能的影响基础上,提出了利用Ansoft有限元分析软件,得出交、直轴电感随交轴电流逐渐增大时的变化规律,并分析不同转子磁路结构对交、直轴电感参数的影响。仿真结果表明,在相同的气隙长度和永磁体磁化方向长度下,内置式转子结构永磁同步电动机比表贴式电机直轴电感大,有利于恒功率的弱磁扩速运行。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 弱磁控制 交、直轴电感 转子磁路结构
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永磁同步电动机弱磁运行控制研究 被引量:1
11
作者 陈书锦 杨帅 杜煦 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第6期576-580,共5页
为了提高永磁同步驱动电机弱磁运行性能,根据驱动系统的特点,在详细分析永磁同步电动机驱动系统弱磁运行过程的基础上,分析了不同弱磁参数对电机转矩、扩速能力的影响,指出了永磁同步电动机直接转矩弱磁控制基本原则和最佳的弱磁率范围... 为了提高永磁同步驱动电机弱磁运行性能,根据驱动系统的特点,在详细分析永磁同步电动机驱动系统弱磁运行过程的基础上,分析了不同弱磁参数对电机转矩、扩速能力的影响,指出了永磁同步电动机直接转矩弱磁控制基本原则和最佳的弱磁率范围为[0.25,0.75]。在弱磁运行过程中,根据转速的变化不断调节磁链和转矩给定,在空间电压矢量调制的基础上,实现了永磁同步电动机直接转矩弱磁运行,实验结果证明了文中提出的控制算法和控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 弱磁控制 弱磁率
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基于EPS的永磁同步电机弱磁控制仿真研究 被引量:3
12
作者 钱伟康 郭论 +1 位作者 洪晨 施煜涛 《电子科技》 2017年第1期111-114,共4页
针对EPS系统中永磁同步电机在升速阶段,电流过大和高速阶段稳定性差的问题,考虑到EPS系统的特点和特殊要求,在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,选用MTPA(最大转矩)弱磁控制策略,通过转矩控制达到减少升速时间的目标;利用修正电流值来... 针对EPS系统中永磁同步电机在升速阶段,电流过大和高速阶段稳定性差的问题,考虑到EPS系统的特点和特殊要求,在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,选用MTPA(最大转矩)弱磁控制策略,通过转矩控制达到减少升速时间的目标;利用修正电流值来控制弱磁,从而实现增大调速范围。实验在Matlab/Simulink下搭建了仿真模型,通过对比永磁同步电机在不同运行阶段参数,结果验证了此方法的可行性和正确性。 展开更多
关键词 EPS 永磁同步电机 弱磁 调速
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电动汽车永磁同步电机弱磁控制策略研究 被引量:2
13
作者 周凯杰 曹培培 吕康飞 《淮阴师范学院学报(自然科学版)》 CAS 2017年第3期214-217,236,共5页
永磁同步电机中的永磁体产生的磁场不可调节,受电动汽车车载电压所限,提高转速,增大调速范围,需要进行弱磁控制.基于永磁同步电机的数学模型,在基速以下采用MPTA(最大转矩)进行控制,基速以上通过弱磁控制,通过电流调节器的输出电流与限... 永磁同步电机中的永磁体产生的磁场不可调节,受电动汽车车载电压所限,提高转速,增大调速范围,需要进行弱磁控制.基于永磁同步电机的数学模型,在基速以下采用MPTA(最大转矩)进行控制,基速以上通过弱磁控制,通过电流调节器的输出电流与限制电流比较,得到弱磁控制量,从而实现增大调速范围.实验通过MATLAB/Simulink下搭建仿真模型,结果验证了该方法的可行性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 弱磁控制 MPTA 调速范围
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金刚石氮空位中心的研究进展及应用 被引量:9
14
作者 张欢 马宗敏 +6 位作者 谢艳娜 王芳 石云波 唐军 薛晨阳 刘俊 李艳君 《微纳电子技术》 北大核心 2014年第12期765-769,775,共6页
综述了金刚石中氮空位(NV)中心的研究进展及应用。金刚石中NV中心是由一个氮原子取代金刚石中的一个碳原子,然后捕获周围的一个空穴形成的,是一种独特的荧光光散射吸收光谱晶格缺陷。首先介绍了金刚石晶体中NV中心的晶体结构以及光学和... 综述了金刚石中氮空位(NV)中心的研究进展及应用。金刚石中NV中心是由一个氮原子取代金刚石中的一个碳原子,然后捕获周围的一个空穴形成的,是一种独特的荧光光散射吸收光谱晶格缺陷。首先介绍了金刚石晶体中NV中心的晶体结构以及光学和电学等基本性质。系统综述了金刚石中NV中心的国内外研究现状,包括在物理和生物等领域的重要应用。分析了其在磁场测量、温度测量、角速率测量的超高灵敏度优势,生物标记应用上的稳定性优势以及其他方面的独特的应用前景。指出了金刚石NV中心存在的可扩展性需提高和物理机制需继续研讨等问题,并且展望了金刚石NV中心未来的发展趋势。 展开更多
关键词 氮空位(NV)中心 金刚石 弱磁探测 纳米传感 量子操控
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家用型混合动力汽车电机动力匹配分析 被引量:1
15
作者 李敏旭 钟勇 江吉彬 《福建工程学院学报》 CAS 2008年第3期283-286,共4页
针对永磁同步电机对家用HEV的动力匹配、动力控制的工况匹配2个问题,建立合理的电机动力的数学模型。通过参数的取定和试验界定,计算分析了选用电机参数,实现了对车辆动力因素的匹配;同时分析了弱磁工况下实现电机动力控制匹配的相关问题。
关键词 永磁同步电机 数学模型 动力因素 弱磁控制
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电动汽车用异步电机弱磁控制综述 被引量:4
16
作者 林立 王智琦 +2 位作者 黄同成 陈红专 陈鸿蔚 《邵阳学院学报(自然科学版)》 2018年第6期38-48,共11页
为满足纯电动汽车对宽调速范围的要求,文章分析研究了纯电动汽车用异步电机弱磁控制策略的研究现状,详细阐述了不同坐标系下异步电机的数学模型及矢量控制策略,并对宽调速范围区间进行了分类,综合比较了异步电机传统和新型弱磁控制策略... 为满足纯电动汽车对宽调速范围的要求,文章分析研究了纯电动汽车用异步电机弱磁控制策略的研究现状,详细阐述了不同坐标系下异步电机的数学模型及矢量控制策略,并对宽调速范围区间进行了分类,综合比较了异步电机传统和新型弱磁控制策略的性能优点及存在的问题,研究结果表明,传统1/ωr弱磁策略适用于性能要求不高的异步电机驱动领域,而变期望电压弱磁控制策略在电动汽车上有较好的应用优势。 展开更多
关键词 纯电动汽车 异步电机 矢量控制 弱磁控制 电压闭环 变期望电压弱磁控制
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车用永磁同步电机弱磁区能量回收最优控制 被引量:5
17
作者 方桂花 王鹤川 +1 位作者 曾标 高旭 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期808-814,共7页
以电机发电损耗最小为控制目标,设计了一种永磁同步电机弱磁区发电控制策略,建立了d-q轴电流与电磁转矩、电压极限、电流极限之间的非线性规划模型。根据电机电压极限约束随电机电角速度变化的特性,设计的控制策略减少了非线性规划求解... 以电机发电损耗最小为控制目标,设计了一种永磁同步电机弱磁区发电控制策略,建立了d-q轴电流与电磁转矩、电压极限、电流极限之间的非线性规划模型。根据电机电压极限约束随电机电角速度变化的特性,设计的控制策略减少了非线性规划求解中约束方程的个数,同时扩宽了车用永磁同步电机的发电转速范围。在MATLAB/Simulink软件中,搭建了控制策略模型以及永磁同步电机仿真模型。仿真结果表明,所设计的控制策略在保证电磁转矩稳定输出的同时,永磁同步电机平均发电效率为86.34%,处于高效的能量回收状态。 展开更多
关键词 永磁同步电机 制动能量回收 弱磁发电控制 最优控制
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基于DSP的空间小型磁偏转质谱计电控系统的设计 被引量:3
18
作者 高青松 银东东 +2 位作者 郭美如 雷军刚 李云鹏 《电子技术应用》 北大核心 2015年第8期53-56,共4页
空间小型磁偏转质谱计是一种用于轨道、行星大气和土壤成分分析的仪器,设计了一种基于DSP的电控系统,作为质谱计的核心组成单元,用于离子源微弱电流信号的检测与采集、扫描高压控制、灯丝电流控制、性能监测以及CAN总线通信等。2012年1... 空间小型磁偏转质谱计是一种用于轨道、行星大气和土壤成分分析的仪器,设计了一种基于DSP的电控系统,作为质谱计的核心组成单元,用于离子源微弱电流信号的检测与采集、扫描高压控制、灯丝电流控制、性能监测以及CAN总线通信等。2012年11月在我国某型号新技术验证卫星上实现了搭载,经过两年多在轨实验,探测出地球卫星轨道上以及卫星放出的气体成分。应用表明,小型磁偏转质谱计电控系统体积小、重量轻,信号检测精确,控制精度高,运行稳定可靠。 展开更多
关键词 空间质谱计 磁偏转 DSP 微弱电流检测 扫描控制
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利用航磁增强处理方法提取喇嘛苏铜矿及其外围弱磁异常 被引量:2
19
作者 杨玉勤 李兵海 张翔 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1173-1179,共7页
为了利用高精度航磁资料进行成矿预测,需要提取弱航磁异常信息。采用航磁增强处理方法(automatic gain control,简称"AGC")对喇嘛苏铜矿所在地区的高精度航磁资料进行处理后,能够突出显示由铜等多金属矿引起的航磁弱异常信息... 为了利用高精度航磁资料进行成矿预测,需要提取弱航磁异常信息。采用航磁增强处理方法(automatic gain control,简称"AGC")对喇嘛苏铜矿所在地区的高精度航磁资料进行处理后,能够突出显示由铜等多金属矿引起的航磁弱异常信息,且在赛里木湖东西两侧有许多与喇嘛苏铜矿类似的弱磁异常信息分布。笔者认为航磁增强处理方法可以提取铜、金等金属矿成矿有利的航磁微弱异常信息,划分局部成矿有利的隐伏断裂构造,为成矿预测提供科学依据。 展开更多
关键词 高精度航磁测量 弱磁异常 航磁增强处理 喇嘛苏铜矿 成矿预测
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永磁同步电动机弱磁控制分析 被引量:3
20
作者 李刚 韩兆金 《防爆电机》 2019年第4期38-40,共3页
永磁同步电动机作为一种新型电动机,它应用领域越来越广泛。介绍了永磁同步电动机拓扑结构及其特点,建立数学模型,从转子磁场的矢量控制角度出发,对表贴式、内置式和混合式永磁电机进行的弱磁控制进行分析,结果表明,混合式结构可以有效... 永磁同步电动机作为一种新型电动机,它应用领域越来越广泛。介绍了永磁同步电动机拓扑结构及其特点,建立数学模型,从转子磁场的矢量控制角度出发,对表贴式、内置式和混合式永磁电机进行的弱磁控制进行分析,结果表明,混合式结构可以有效提升永磁同步电机弱磁性能。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 矢量控制 弱磁控制
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