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IPMSM交、直轴电感特性有限元分析 被引量:5
1
作者 董砚 姚少灿 +2 位作者 高国旺 崔向宇 赵思锋 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期1-6,共6页
内置式永磁同步电机(IPMSM),具有独特的弱磁扩速能力,恒功率调速范围较宽,广泛应用于新能源电动汽车中.电机良好的运行特性与其电感参数密切相关.从永磁同步电机矢量控制的角度,对电机的三相电感、互感与交轴、直轴电感之间变换进行理... 内置式永磁同步电机(IPMSM),具有独特的弱磁扩速能力,恒功率调速范围较宽,广泛应用于新能源电动汽车中.电机良好的运行特性与其电感参数密切相关.从永磁同步电机矢量控制的角度,对电机的三相电感、互感与交轴、直轴电感之间变换进行理论分析,并在Maxwell 2D静磁场中,对电机绕组施加不同的电流激励进行有限元仿真分析,得到不同电流激励下直轴、交轴电感参数的分布,并对结果进行分析对比,为电机的优化设计分析提供依据. 展开更多
关键词 ipmsm 矢量控制 直轴、交轴电感 Maxwell2D静磁场 有限元分析
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基于高频方波电压注入的IPMSM无位置传感器控制 被引量:3
2
作者 耿强 张甍 周湛清 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期79-88,共10页
为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离... 为省略内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制方法中滤波器的使用,减小系统体积,提高位置估计精度,提高系统适应性,提出一种IPMSM低速无位置传感器控制方法。在电机静止轴系注入高频电压信号,并且将矢量控制周期和高频注入周期分离;通过对高频注入周期前后产生的电流进行采样,经简单的数学运算即可获得含有转子位置信息的正交信号;使用正交锁相环进行位置信息估计;分别对电机进行空载转速阶跃、负载阶跃、带载转速阶跃以及带载正反转4种工况下的实验验证。结果表明:在4种工况下时,电机最大估计位置误差不超过13.5°,平均位置误差不超过7.5°,电机转速跟踪效果好,具有良好的稳定性和低速运行性能,并且避免了高频电流信号提取过程中滤波器的使用。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机(ipmsm) 无位置传感器控制 高频电压信号注入 无滤波器 动态性能
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基于模糊控制的IPMSM调速系统研究
3
作者 刘艳 陈杰 《工矿自动化》 2010年第5期74-77,共4页
在分析IPMSM数学模型的基础上,提出了一种新型的IPMSM调速系统模糊控制方法;运用模糊逻辑分析和设计了控制器,建立了仿真模型,并针对不同运行情况对基于模糊控制的IPMSM调速系统进行了仿真分析。仿真结果验证了该模糊控制方法的有效性,... 在分析IPMSM数学模型的基础上,提出了一种新型的IPMSM调速系统模糊控制方法;运用模糊逻辑分析和设计了控制器,建立了仿真模型,并针对不同运行情况对基于模糊控制的IPMSM调速系统进行了仿真分析。仿真结果验证了该模糊控制方法的有效性,实现了IPMSM调速系统的自适应控制,达到了高精度的控制要求。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 ipmsm 调速系统 模糊控制 仿真
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矢量控制下的车用IPMSM电机转矩控制
4
作者 王旭斌 和豪涛 《汽车电器》 2022年第4期57-59,共3页
电动汽车使用的IPMSM电机更多工作于转矩控制,有驱动和制动两种工况。矢量控制下的转矩控制核心是高性能控制目标下i_(d),i_(q)电流的分析与计算,常用解析法、图形法及查表法等。为此,需基于电机工作特性进行控制区间的划分及控制策略... 电动汽车使用的IPMSM电机更多工作于转矩控制,有驱动和制动两种工况。矢量控制下的转矩控制核心是高性能控制目标下i_(d),i_(q)电流的分析与计算,常用解析法、图形法及查表法等。为此,需基于电机工作特性进行控制区间的划分及控制策略的开发,可看出驱动和制动工作下各参数的参考关系,为工程实施和进一步研究提供参考和方向。 展开更多
关键词 ipmsm 矢量控制 转矩控制 驱动制动
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车用IPMSM调速系统控制关键技术
5
作者 王旭斌 《汽车电器》 2020年第7期50-52,共3页
基于矢量控制技术的IPMSM双闭环调速系统能实现电压电流限制下的目标转速调节。在说明不同转速区域下电机运行特性的基础上,结合控制框图,指出了影响转速调节快速性、稳定性及抗扰性的关键技术,说明了关键技术的影响及研究现状,为工程... 基于矢量控制技术的IPMSM双闭环调速系统能实现电压电流限制下的目标转速调节。在说明不同转速区域下电机运行特性的基础上,结合控制框图,指出了影响转速调节快速性、稳定性及抗扰性的关键技术,说明了关键技术的影响及研究现状,为工程实施和进一步研究提供参考和方向。 展开更多
关键词 ipmsm 运行特性 调速系统 控制技术
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基于非线性观测器的IPMSM无位置传感器控制 被引量:1
6
作者 白锐 毛永乐 陈阳生 《机车电传动》 北大核心 2012年第2期1-6,共6页
为了解决内嵌式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中转子角度和速度估计问题,根据IPMSM的状态方程和非线性理论,设计了一种非线性状态观测器,并基于Lyapunov稳定性原理讨论了观测器稳定条件。同时考虑负载影响,加入了负载转矩的观测... 为了解决内嵌式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中转子角度和速度估计问题,根据IPMSM的状态方程和非线性理论,设计了一种非线性状态观测器,并基于Lyapunov稳定性原理讨论了观测器稳定条件。同时考虑负载影响,加入了负载转矩的观测。由于模型参数问题和采样精度问题,状态变量的观测值和实际值存在一定误差,因此对角度和速度观测值分别进行了修正。仿真和试验研究表明,改进后的非线性观测器能够准确估计转子角度和速度,可以获得良好的动态和稳态性能。 展开更多
关键词 内嵌式永磁同步电机(ipmsm) 无位置传感器控制 非线性观测器 负载转矩观测
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基于离线搜索法的IPMSM效率优化控制搜索空间研究 被引量:2
7
作者 庞丽坤 吴钦木 《现代电子技术》 北大核心 2020年第23期150-154,共5页
基于离线搜索法的IPMSM效率优化,确定离线需搜索的工作状态进而获取初始优化电流集非常重要,要保证搜索工作状态不宜过多,并且保证基于初始优化电流集能较为精确地插值实现全工状态的优化控制。首先根据IPMSM运行时的各种损耗,建立其总... 基于离线搜索法的IPMSM效率优化,确定离线需搜索的工作状态进而获取初始优化电流集非常重要,要保证搜索工作状态不宜过多,并且保证基于初始优化电流集能较为精确地插值实现全工状态的优化控制。首先根据IPMSM运行时的各种损耗,建立其总损耗模型;然后由电机运行时的各种约束及优化理论得出优化电流所满足的方程,进而理论分析电机转速和电磁转矩对优化电流的影响;最后,构建电动汽车模拟电驱动系统,基于搜索方法仿真搜索电机在各个状态下的优化电流,仿真实验结果显示了理论分析结果的正确性;并分析了需离线搜索的状态空间与允许损耗偏差的关系。 展开更多
关键词 离线搜索法 电动汽车 ipmsm 效率优化 影响度 初始优化电流集 搜索空间
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改善IPMSM动静态性能的定子磁链矢量控制方案 被引量:1
8
作者 袁庆伟 赵荣祥 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2420-2428,共9页
为了避免解耦,建立两相静止坐标系下以定子磁链为状态变量的IPMSM状态空间模型,构建无差拍全阶状态观测器,提高定子磁链的观测精度,改善系统的稳态性能.将驱动系统中速度控制环的输出作为转矩角的给定值,移除转矩控制环,通过定子磁链控... 为了避免解耦,建立两相静止坐标系下以定子磁链为状态变量的IPMSM状态空间模型,构建无差拍全阶状态观测器,提高定子磁链的观测精度,改善系统的稳态性能.将驱动系统中速度控制环的输出作为转矩角的给定值,移除转矩控制环,通过定子磁链控制环来调节IPMSM的转矩输出.根据定子磁链控制环的极点位置来调节系统的前向增益矩阵,计算参考电压矢量.与传统方案的实验结果相比,所提出的控制方案具有较低的转矩脉动输出和较高的转矩响应速度. 展开更多
关键词 定子磁链矢量控制 状态空间 内置式永磁同步电机 全阶状态观测器 静止坐标系
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基于INFORM的简化IPMSM转子初始位置检测方法
9
作者 王永福 王春阳 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2015年第2期108-112,共5页
提出一种基于INFORM的简单实用的内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)转子初始位置检测方法。在静止情况下,实现了IPMSM转子位置的检测,避免了经典INFORM方法所需的大量计算过程。由于IPMSM转子结构不对称,IPMSM的感抗表现出凸极效应——电机... 提出一种基于INFORM的简单实用的内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)转子初始位置检测方法。在静止情况下,实现了IPMSM转子位置的检测,避免了经典INFORM方法所需的大量计算过程。由于IPMSM转子结构不对称,IPMSM的感抗表现出凸极效应——电机感抗随转子位置周期变化。给定子绕组施加不同相位的空间电压矢量,根据电流响应,判断出转子的初始位置;给出实现转子静止情况下初始位置检测的理论依据、实现方法;并通过仿真和实验验证了该初始位置检测方法的有效性。 展开更多
关键词 ipmsm 转子初始位置检测 简化的INFORM方法
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车用IPMSM电机控制软件开发与硬件在环验证
10
作者 谢刘阳 《科学技术创新》 2019年第19期76-78,共3页
本文阐述了IPMSM电机的数学模型、基本控制算法以及基于Infineon Tricore 1782芯片开发MCU控制软件。并分析了HIL系统的基本原理且基于ETAS公司的HIL系统搭建测试平台,完成电机控制器与硬件在环系统的闭环调试与测试,同时针对闭环测试... 本文阐述了IPMSM电机的数学模型、基本控制算法以及基于Infineon Tricore 1782芯片开发MCU控制软件。并分析了HIL系统的基本原理且基于ETAS公司的HIL系统搭建测试平台,完成电机控制器与硬件在环系统的闭环调试与测试,同时针对闭环测试结果进行了重点分析。 展开更多
关键词 硬件在环 ipmsm MCU软件
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Dynamic torque response analysis of IPMSM in flux weakening region for HEV applications
11
作者 刘晓红 张幽彤 黄文卿 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2015年第3期355-360,共6页
An over-modulation based vector control strategy for interior permanent magnet synchronous machine( IPMSM) is proposed and investigated. The strategy increases the reference flux weakening voltage to improve efficie... An over-modulation based vector control strategy for interior permanent magnet synchronous machine( IPMSM) is proposed and investigated. The strategy increases the reference flux weakening voltage to improve efficiency in flux weakening region of IPMSMwith the same dynamic torque response performance in standard SV Mtechnique. The relationship between dynamic torque performance and the reference flux weakening voltage is also discussed. In order to achieve fast and smooth shift process,the torque response must be less than 20 ms in the parallel hybrid electric vehicle( HEV),according to this,modeling and experimental studies were carried out. The results show that the proposed strategy can achieve the same dynamic and steady state torque performance with higher reference flux weakening voltage,which means higher efficiency. 展开更多
关键词 interior permanent magnet synchronous machine(ipmsm over-modulation flux weakening dynamic torque response hybrid electric vehicle(HEV)
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电动车用IPMSM参数在线辨识与MTPA在线寻优
12
作者 许幼奇 《汽车实用技术》 2020年第1期35-37,共3页
文章通过对电动车/混动车/增程车用IPMSM参数在线辨识及MTPA在线寻优,有效弥补了在行车过程中因为参数变化而导致IPMSM的效率下降。
关键词 EV HEV ipmsm 参数辨识 MTPA
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一种面向电动车IPMSM的基于模糊PI的高性能调速控制方法 被引量:3
13
作者 谭琳 刘平 崔帅 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期139-144,共6页
内嵌式永磁同步电机(IPMSM)在基速以下和基速以上的全速度范围内的动、稳态性和鲁棒性对电动车的运行影响很大。通过设计一种参数自整定的模糊PI控制方法,并在MATLAB/Simulink虚拟环境下建模进行仿真。结果表明:相对于转速环采用固定PI... 内嵌式永磁同步电机(IPMSM)在基速以下和基速以上的全速度范围内的动、稳态性和鲁棒性对电动车的运行影响很大。通过设计一种参数自整定的模糊PI控制方法,并在MATLAB/Simulink虚拟环境下建模进行仿真。结果表明:相对于转速环采用固定PI控制,模糊-PI控制器改善了IPMSM伺服调速系统全速度范围的动、稳态性能,对负载变化等外部干扰及电机参数变化具有较强的鲁棒性,从而更适应电动汽车的运行特性。 展开更多
关键词 车辆工程 内嵌式永磁同步电机 电动汽车 模糊-PI SIMULINK仿真
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CACA优化的滑模观测器在IPMSM调速中的应用 被引量:2
14
作者 任娇 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2021年第3期310-317,共8页
针对传统滑模观测器抖振现象严重且控制速度慢等问题,利用蚁群算法优化滑模观测控制器。为提高蚁群算法的搜索速度以及全局最优解的寻优能力,将混沌思想与蚁群算法相结合并对其进行优化,同时对改进的混沌蚁群算法优化滑模观测器的增益... 针对传统滑模观测器抖振现象严重且控制速度慢等问题,利用蚁群算法优化滑模观测控制器。为提高蚁群算法的搜索速度以及全局最优解的寻优能力,将混沌思想与蚁群算法相结合并对其进行优化,同时对改进的混沌蚁群算法优化滑模观测器的增益进行优化,以提高基于滑模观测器控制的内埋式永磁同步电动机转速控制系统的动态响应特性和转速估计精度。最后通过仿真对所提出的改进方法进行验证,结果表明基于混沌蚁群算法优化的转速控制系统在转速控制方面具有更快的响应速度,更低的转速估算误差以及更好的稳态精度,充分说明该方法的有效性。 展开更多
关键词 转速控制 内埋式永磁同步电机 滑模观测器 混沌蚁群算法
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内置U型永磁电机电磁优化及振动噪声抑制
15
作者 高锋阳 岳文瀚 +3 位作者 高建宁 徐昊 孙伟 吴银波 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期71-83,共13页
为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动... 为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动构成。其次,采用解析法与有限元法得到气隙径向电磁力时空分布,利用参数敏感度分析法、参数扫描法和响应面法对所选转子拓扑参数进行多目标优化并得到最优参数解。最后,将U一磁极结构空载反电动势、径向磁通密度、齿槽转矩、输出转矩、转矩脉动、径向电磁力密度、振动加速度和声压级与4种U型磁极结构进行对比分析;并结合电磁场、机械场和声场对U一型电机结构进行验证。结果表明,通过在U型磁极结构上增设一型磁极、改变充磁方式、dq轴开槽调制气隙磁场正弦度,使得电机齿槽转矩降低91.3%,空载反电动势提高53 V,输出转矩提高39.6%,气隙中径向电磁力波的各阶次谐波幅值均有所下降,各频率下定子总成振动加速度降低明显,电机周身声压级最大值处下降9 dB,下降率为10.1%。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机(ipmsm) 低频振动噪声 Halbach充磁 磁场调制 多物理场耦合 频谱分析
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永磁同步电机深度弱磁失控分析及其应对策略研究
16
作者 刘晓彬 梅建伟 《湖北汽车工业学院学报》 2025年第1期53-56,61,共5页
针对内置式永磁同步电机在深度弱磁区域中电流失控的问题,在传统电压调节弱磁控制基础上,提出了基于电压调节的MTPV深度弱磁控制策略,并利用MATLAB/Simulink对该控制策略进行仿真分析。仿真结果表明:与传统电压调节弱磁控制相比,该控制... 针对内置式永磁同步电机在深度弱磁区域中电流失控的问题,在传统电压调节弱磁控制基础上,提出了基于电压调节的MTPV深度弱磁控制策略,并利用MATLAB/Simulink对该控制策略进行仿真分析。仿真结果表明:与传统电压调节弱磁控制相比,该控制策略在深度弱磁状态下能够避免电流失控,显著提升电机的稳定性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 弱磁控制 转矩电压比 电流失控
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内置永磁同步电机最大转矩电流比控制综述
17
作者 苓树奇 安建珍 康学福 《山西电子技术》 2024年第1期123-126,共4页
内置永磁同步电机(IPMSM)转矩由电磁转矩和磁阻转矩构成。改善IPMSM运行效率可以从最大限度利用其磁阻转矩的角度出发研究,最大转矩电流比(MTPA)控制策略的目标就是对IPMSM磁阻转矩的充分利用。基于此,对MTPA控制策略进行了梳理和总结,... 内置永磁同步电机(IPMSM)转矩由电磁转矩和磁阻转矩构成。改善IPMSM运行效率可以从最大限度利用其磁阻转矩的角度出发研究,最大转矩电流比(MTPA)控制策略的目标就是对IPMSM磁阻转矩的充分利用。基于此,对MTPA控制策略进行了梳理和总结,对不同MTPA控制策略分析了其实现策略,最后重点介绍了基于虚拟信号注入的MTPA控制策略。 展开更多
关键词 ipmsm 辅助信号注入 MTPA控制
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参数在线估算的永磁同步电机最大转矩电流比控制 被引量:16
18
作者 黄鹏 苗长云 +1 位作者 黄雷 李鸿强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期172-176,共5页
在矢量控制坐标变换的基础上,针对内置式永磁同步电动机(IPMSM)d、q轴电感不相等的特性,对内置式永磁同步电动机最大转矩电流比控制方法进行了研究。用极值原理推导出在输出转矩一定时所需要的最小d、q轴电流应满足的关系式。在系统容... 在矢量控制坐标变换的基础上,针对内置式永磁同步电动机(IPMSM)d、q轴电感不相等的特性,对内置式永磁同步电动机最大转矩电流比控制方法进行了研究。用极值原理推导出在输出转矩一定时所需要的最小d、q轴电流应满足的关系式。在系统容量相同的情况下,相对于id=0控制显著提高系统的低速转矩及动态性能。在此基础上,进一步考虑到电感饱和效应,对电机关键参数Ld、Lq进行了在线自适应估算,给出了适于工程应用的近似算法并应用于工程实践。最后对id=0控制、最大转矩电流比控制进行了试验对比,结果表明:该方法可有效提高系统的转矩输出能力,具有很好的工程应用性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 最大转矩电流比控制 参数自适应估算 饱和效应
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基于特征电流与定子饱和参数的IPM同步电机性能估算(英文) 被引量:1
19
作者 张舟云 师蔚 +1 位作者 贡俊 应红亮 《汽车安全与节能学报》 CAS 2011年第3期250-256,共7页
磁钢内置式永磁同步电机(IPMSM)由于其低速大出力、高速恒功率、宽调速、高效率等优越性能,可广泛应用于电动汽车传动系统等领域。由于磁场的饱和效应,使得IPMSM输出能力在高速情况下迅速降低。该文提出一种采用特征电流与定子饱和参数... 磁钢内置式永磁同步电机(IPMSM)由于其低速大出力、高速恒功率、宽调速、高效率等优越性能,可广泛应用于电动汽车传动系统等领域。由于磁场的饱和效应,使得IPMSM输出能力在高速情况下迅速降低。该文提出一种采用特征电流与定子饱和参数来精确评估IPMSM输出能力的方法。IPMSM在低速时采用最大转矩电流比(MTPA)控制,在高速时采用恒功率弱磁控制,实现电机宽调速、高效率性能,其输出性能可通过调整特征电流与功率模块最大可用电流的关系来进行调节。对不同样机的仿真与试验结果表明,该评估方法的估算精度高。 展开更多
关键词 磁钢内置式永磁同步电机(ipmsm) 特征电流 饱和参数 最大转矩电流比(MTPA)
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考虑参数变化的车用永磁同步电机的自适应控制(英文) 被引量:1
20
作者 王颖男 Uwe SCHAEFER 《汽车安全与节能学报》 CAS 2011年第3期237-245,共9页
为提高电动车(EV)传动系统的整体性能,设计了用于内埋式永磁同步电机(IPMSM)的自适应控制器。根据IPMSM的交、直轴电感随着定子电流的变化而变化的特点,为实现最小损耗的电流控制,进行了电机参数的有限元(FEM)计算。控制器参数被保存在... 为提高电动车(EV)传动系统的整体性能,设计了用于内埋式永磁同步电机(IPMSM)的自适应控制器。根据IPMSM的交、直轴电感随着定子电流的变化而变化的特点,为实现最小损耗的电流控制,进行了电机参数的有限元(FEM)计算。控制器参数被保存在一个二维表中,根据定子电流自行校正电机的交、直轴电感值,并以查表法获得相应的控制器参数。部分控制系统组件实现在现场可编程门阵列(FPGA)中。结果表明:自适应控制器可以很好地抑制电流的超调,同时由于FPGA也部分地取代了微控制器的功能,使得该系统具有更快的响应速度。 展开更多
关键词 电动汽车(EV) 内埋式永磁同步电机(ipmsm) 现场可编程门阵列(FPGA) 自适应控制 有限元方法(FEM)
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