无轴承永磁同步电机的转子磁场定向控制研究 被引量：50

1

作者 邓智泉 仇志坚 +1 位作者 王晓琳 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期104-108,共5页

无轴承永磁同步电机由于功率密度大、转矩脉动低等优良特性受到了高度重视。文中针对一类表面贴装式无轴承永磁同步电机,详细推导出径向悬浮力表达式,建立了准确的数学模型。针对电磁转矩和径向悬浮力之间耦合的特点,采用了基于转子磁... 无轴承永磁同步电机由于功率密度大、转矩脉动低等优良特性受到了高度重视。文中针对一类表面贴装式无轴承永磁同步电机,详细推导出径向悬浮力表达式,建立了准确的数学模型。针对电磁转矩和径向悬浮力之间耦合的特点,采用了基于转子磁场定向的控制策略来实现这类无轴承永磁同步电机的非线性解耦控制。实验证明了该控制算法的有效性。该控制算法对插入式转子结构和内装式转子结构的无轴承永磁同步电机的控制系统设计具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 永磁同步电机 轴承 转子磁场定向控制 转矩脉动 电磁转矩 悬浮力 转子结构 径向 内装式 插入式

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基于矢量控制的异步电机预测电流控制算法 被引量：19

2

作者 孙伟 于泳 +2 位作者 王高林 徐殿国 王勃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期3448-3455,共8页

该文提出一种基于异步电机间接矢量控制的预测电流鲁棒控制方法。分析了传统间接矢量控制中电流环比例积分控制器带宽提升受限制的原因,提出基于同步旋转坐标下异步电机数学模型的预测电流控制方法,以提高系统带宽和动态性能。为了增强... 该文提出一种基于异步电机间接矢量控制的预测电流鲁棒控制方法。分析了传统间接矢量控制中电流环比例积分控制器带宽提升受限制的原因,提出基于同步旋转坐标下异步电机数学模型的预测电流控制方法,以提高系统带宽和动态性能。为了增强预测电流控制器的鲁棒性,分析了预测电流控制器使系统不稳定运行的原因,引入鲁棒控制因子来增强系统鲁棒性,降低预测电流控制器对电机参数的敏感度。实验结果表明,与传统的比例积分控制器相比,该文提出的预测电流鲁棒控制能有效增强系统的鲁棒性,提高系统响应速度并且优化系统动态特性。 展开更多

关键词 异步电机 预测电流控制 矢量控制 鲁棒性 转子磁场定向

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矢量控制中感应电动机转子电阻的自适应辨识 被引量：14

3

作者 冬雷 李永东 +1 位作者 王文森 李明才 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期13-17,44,共6页

异步电动机的转子电阻在电机运行中由于温升、集肤效应等原因 ,往往是电机控制系统中变化最为明显的参数之一。如何准确、快速的辨识异步电动机转子电阻 ,以提高整个矢量控制系统的鲁棒性 ,一直以来是国内外研究的重点。转子电阻对异步... 异步电动机的转子电阻在电机运行中由于温升、集肤效应等原因 ,往往是电机控制系统中变化最为明显的参数之一。如何准确、快速的辨识异步电动机转子电阻 ,以提高整个矢量控制系统的鲁棒性 ,一直以来是国内外研究的重点。转子电阻对异步电动机调速系统的影响由于控制策略和控制结构的不同而有所差别。本文在异步电动机矢量控制系统中提出了一种基于转子磁场定向的转子电阻自适应辨识方法。这种方法结构简单 ,计算量少 ,而且仿真和实验结果证明这种方法可以准确、快速的辨识转子电阻。 展开更多

关键词 矢量控制 感应电动机 转子电阻 自适应辨识

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异步电机并联运行磁场定向控制 被引量：14

4

作者 李卫超 胡安 +1 位作者 聂子玲 马伟明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期21-27,共7页

针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型。该方法考虑了电机参数的不同及电机定子电流的不一致,基于转子平均磁链进行定向,以两台电机的... 针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型。该方法考虑了电机参数的不同及电机定子电流的不一致,基于转子平均磁链进行定向,以两台电机的定子平均电流为控制目标,定子电流的d轴分量控制平均转子磁链,q轴分量控制平均电磁转矩。理论分析、仿真结果和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 异步电机 磁场定向控制 并联运行 转子平均磁链

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永磁型无轴承电机悬浮系统的H_∞鲁棒控制 被引量：14

5

作者 黄雷 赵光宙 +1 位作者 年珩 贺益康 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期711-716,共6页

为了提高永磁型无轴承电动机悬浮系统的稳定性和抗干扰能力,从运行原理出发,对悬浮系统提出了基于混合灵敏度的H_∞鲁棒控制.通过选取适当的灵敏度和补灵敏度加权函数,设计了H_∞控制器.应用该控制器实现了基于转子磁场定向控制的永磁... 为了提高永磁型无轴承电动机悬浮系统的稳定性和抗干扰能力,从运行原理出发,对悬浮系统提出了基于混合灵敏度的H_∞鲁棒控制.通过选取适当的灵敏度和补灵敏度加权函数,设计了H_∞控制器.应用该控制器实现了基于转子磁场定向控制的永磁型无轴承电机悬浮控制系统.仿真结果表明,所提出的H_∞控制器具有良好的抗干扰能力和鲁棒稳定性,性能优于常规PID控制器.最后进行了实验研究,证明了该控制方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒控制 永磁型无轴承电机 悬浮系统控制 转子磁场定向控制

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实现感应电机宽范围最大转矩控制的电流优化策略 被引量：15

6

作者 赵云 刘洋 李叶松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期67-74,14,共8页

针对广泛应用于数控机床主轴驱动系统中的交流感应电机,提出了一种新的宽范围运行的电流优化控制策略。根据感应电机在不同速段的转矩特性,充分考虑逆变器的输出电压限制、电机本体的电流约束条件及最大转差频率限制,以输出最大转矩为目... 针对广泛应用于数控机床主轴驱动系统中的交流感应电机,提出了一种新的宽范围运行的电流优化控制策略。根据感应电机在不同速段的转矩特性,充分考虑逆变器的输出电压限制、电机本体的电流约束条件及最大转差频率限制,以输出最大转矩为目标,得出了全速范围内的最优电流控制轨迹和感应电机宽范围转矩输出最大化的电流优化分配指导原则。在此基础上,设计了一种工程实现算法,依据电机实际运行的状态变量实现恒转矩区、恒功率区与恒电压区的快速平滑过渡,完成了对最优电流控制轨迹的逼近。实验结果证明了提出方法的有效性,可以实现感应电机宽范围运行的最大转矩输出,并且使系统具有较快的动态响应性能。 展开更多

关键词 弱磁控制策略 感应电机控制 间接转子磁场定向 最大转矩控制

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无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制 被引量：20

7

作者 张少如 吴爱国 李同华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期65-70,共6页

无轴承电机运行时由于负载扰动使其转子产生的径向偏心影响了其稳定悬浮性能,因此如何采取直接有效的方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮成为无轴承电机研究的重点。文中对无轴承电机中的麦克斯韦力进行详细研究后,根据径向偏心位移... 无轴承电机运行时由于负载扰动使其转子产生的径向偏心影响了其稳定悬浮性能,因此如何采取直接有效的方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮成为无轴承电机研究的重点。文中对无轴承电机中的麦克斯韦力进行详细研究后,根据径向偏心位移和径向悬浮力之间的关系,基于可控径向悬浮力产生的机理,采用转子磁场定向,对转子偏心位移的控制提出了一种全新的控制方法:无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制,并设计了相应的控制系统。仿真结果表明,该方法有效地提高了无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能,实现了对转子偏心位移的直接控制。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 麦克斯韦力 转子偏心位移 径向悬浮力 直接位移控制 转子磁场定向

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电动汽车用新型双定子无刷双馈电机转子磁链定向控制 被引量：15

8

作者 李宁 程明 韩鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期115-123,共9页

随着电动汽车驱动技术的快速发展,双馈电机在该领域的应用得到广泛关注。本文研究了一种新型双定子无刷双馈电机,该电机包括沿径向同轴布置的外定子、双层绕线结构的转子和内定子,具有有刷双馈电机功率密度高、恒转矩恒功率范围宽的优点... 随着电动汽车驱动技术的快速发展,双馈电机在该领域的应用得到广泛关注。本文研究了一种新型双定子无刷双馈电机,该电机包括沿径向同轴布置的外定子、双层绕线结构的转子和内定子,具有有刷双馈电机功率密度高、恒转矩恒功率范围宽的优点,同时取消了电刷滑环,使得系统可靠性增加,维护成本降低,因而在电动汽车应用中前景广阔。针对现有无刷双馈电机转子磁链定向控制策略调速范围窄的问题,对基于双同步坐标系的转子磁链定向控制算法进行改进。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建驱动控制系统的数学模型,进而研究该系统的动态性能。仿真结果显示该无刷双馈电机可以在宽调速范围内稳定运行,从而验证了模型的正确性和有效性,为实际的双定子无刷双馈电机控制系统提供了参考和依据。 展开更多

关键词 双定子 无刷双馈电机 转子磁链定向控制 电动汽车

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无刷双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制技术 被引量：8

9

作者 朱云国 张兴 +1 位作者 刘淳 陈红兵 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期125-130,136,共7页

为克服在无刷双馈发电机(BDFG)矢量控制系统中安装速度传感器给控制稳定性和精度带来的不良影响,提出了基于定子功率侧磁链观测的模型参考自适应转速辨识控制策略。该策略是对BDFG功率侧的定子磁链进行观测得到参考模型,再设计可调模型... 为克服在无刷双馈发电机(BDFG)矢量控制系统中安装速度传感器给控制稳定性和精度带来的不良影响,提出了基于定子功率侧磁链观测的模型参考自适应转速辨识控制策略。该策略是对BDFG功率侧的定子磁链进行观测得到参考模型,再设计可调模型,利用调节两模型间的误差来估计转速。建立了MATLAB/Simulink环境下控制系统的仿真模型,仿真研究结果表明,所提出的速度自适应观测器可实现在静态和动态情况下电机速度的精确辨识和有功与无功的解耦控制,并在小功率的无刷双馈发电机平台上进行了实验,结果验证了控制方案的有效性和可行性。 展开更多

关键词 风电 无刷双馈发电机 转速 矢量控制 模型参考自适应系统 定子磁场定向

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考虑电流动态的无轴承异步电机解耦控制策略 被引量：13

10

作者 卜文绍 祖从林 路春晓 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1561-1567,共7页

目前的无轴承异步电机解耦控制策略没有考虑定子电流动态影响,限制了其控制性能的提高.为此,本文首先分析了电机的数学模型,在考虑转矩系统定子电流动态的前提下,建立了无轴承异步电机的状态方程;在系统可逆性分析的基础上,解析推导出... 目前的无轴承异步电机解耦控制策略没有考虑定子电流动态影响,限制了其控制性能的提高.为此,本文首先分析了电机的数学模型,在考虑转矩系统定子电流动态的前提下,建立了无轴承异步电机的状态方程;在系统可逆性分析的基础上,解析推导出了无轴承异步电机的逆系统动态数学模型;基于逆系统方法,研究了转速、转子磁链和两个径向位移分量之间的动态解耦控制策略.仿真研究结果表明:控制系统具有优良的动态解耦性能和较强的抗负载挠动能力.所提出的解耦控制策略是有效的、可行的,并可在一定程度上简化控制系统结构. 展开更多

关键词 异步电机 无轴承转子 解耦控制 定子电流动态 转子磁链定向控制 逆系统建模

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基于DSP的无速度传感器直接转矩控制研究 被引量：5

11

作者 李军民 黎亚元 陈廷成 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期432-435,442,共5页

为了实现对异步电机的高性能控制,在直接转矩控制的基础上,结合定子磁场定向和转子磁场定向各自的特点,讨论了速度估计的算法,提出了一种简单、实用的速度估计方法,并通过DSP (TMS320F2812)实现了无速度传感器直接转矩控制。实验结果表... 为了实现对异步电机的高性能控制,在直接转矩控制的基础上,结合定子磁场定向和转子磁场定向各自的特点,讨论了速度估计的算法,提出了一种简单、实用的速度估计方法,并通过DSP (TMS320F2812)实现了无速度传感器直接转矩控制。实验结果表明算法正确、方案可行。 展开更多

关键词 直接转矩控制 定子磁场定向 转子磁场定向 速度估计 DSP

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级联无刷双馈电机的磁场定向直接反馈控制 被引量：11

12

作者 王乐英 夏超英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期132-139,共8页

根据级联无刷双馈电机(cascade brushless doubly-fedmachine,CBDFM)转子坐标系下的数学模型,推导得到了它在控制电机同步坐标系下的数学模型,通过对该模型的分析,得出控制电机定子电流的交、直轴分量分别可以实现对电机转矩和控制电机... 根据级联无刷双馈电机(cascade brushless doubly-fedmachine,CBDFM)转子坐标系下的数学模型,推导得到了它在控制电机同步坐标系下的数学模型,通过对该模型的分析,得出控制电机定子电流的交、直轴分量分别可以实现对电机转矩和控制电机磁链进行有效控制的结论。根据该结论,设计了CBDFM的控制方法,其外环为磁链和转矩环,内环为电流环,实现对控制电机磁链幅值和电机转矩的控制,回避了求解复杂非线性方程的困难,控制算法简单。仿真实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 级联无刷双馈电机(CBDFM) 直接反馈控制 变速恒频 矢量控制 转子磁场定向

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数控机床主轴电机矢量变频调速控制系统仿真 被引量：2

13

作者 蒋成勇 赵佩凤 +1 位作者 董淑婧 王军闯 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第8期57-60,共4页

根据矢量控制方法,建立了异步电机定子坐标系下的数学模型,利用matlab/simulink模型库建立了按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型,对控制系统在负载条件下进行了动态仿真。仿真结果表明该系统具有很好的动静态响应特性,在外界负载的... 根据矢量控制方法,建立了异步电机定子坐标系下的数学模型,利用matlab/simulink模型库建立了按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型,对控制系统在负载条件下进行了动态仿真。仿真结果表明该系统具有很好的动静态响应特性,在外界负载的干扰下,系统能够快速恢复稳定。仿真结果符合电机实际运行特性,为数控机床主轴变频调速的硬件及软件的实现提供了理论依据。 展开更多

关键词 数控机床 矢量控制 转子磁场定向 仿真

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兆瓦级永磁直驱风力发电模拟实验系统设计 被引量：2

14

作者 陈明亮 袁雷 +1 位作者 肖飞 李泉峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期132-136,共5页

构建完备的永磁直驱风力发电模拟实验系统,并以此进行变流器与控制算法的实验研究,是开展风力发电变流器系统关键技术研究的必要与有效手段。为有效缩短实验系统开发周期,搭建了基于RT-Lab实时仿真系统的兆瓦级永磁直驱风力发电模拟实... 构建完备的永磁直驱风力发电模拟实验系统,并以此进行变流器与控制算法的实验研究,是开展风力发电变流器系统关键技术研究的必要与有效手段。为有效缩短实验系统开发周期,搭建了基于RT-Lab实时仿真系统的兆瓦级永磁直驱风力发电模拟实验系统,其主要包括脉宽调制整流器控制和六相永磁同步电机矢量控制两大部分。特别地,为实现六相永磁同步电机的完全解耦,提出了一种基于矢量空间解耦变换的同步旋转坐标变换矩阵,将基波电流分量与谐波电流分量实现解耦,同时转化为不同子空间的直流量。实验结果证明了该模拟实验系统的可行性和有效性。 展开更多

关键词 六相永磁同步电机 脉宽调制整流器控制 转子磁场定向矢量控制 矢量空间解耦变换

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电传动履带车辆感应电机驱动系统建模与性能预测 被引量：3

15

作者 陈树勇 孙逢春 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期592-597,共6页

详细分析了某电传动履带车辆用100／150kW三相交流感应电机转子磁场定向矢量控制原理，推导了数学模型并在此基础上利用Matlab／Simulink对感应电机驱动系统进行了建模与仿真分析。通过感应电机驱动系统实际台架试验对整个电机以及驱动... 详细分析了某电传动履带车辆用100／150kW三相交流感应电机转子磁场定向矢量控制原理，推导了数学模型并在此基础上利用Matlab／Simulink对感应电机驱动系统进行了建模与仿真分析。通过感应电机驱动系统实际台架试验对整个电机以及驱动系统的特性进行了详细的分析和评价。仿真与台架试验结果表明，所建立的模型正确，整个驱动控制系统具有额定转速之下恒转矩、额定转速之上恒功率、较宽的调速范围、良好的动态特性等特点。为了进一步评价此大功率感应电机驱动系统在电传动履带车辆上的实际应用，运用基于Matlab／Simulink和多体动力学分析软件RecurDyn的接口技术进行协同仿真研究，以0～32km／h的加速性能和车速v=10km／h、转向半径R=B的转向性能为例，对整车性能进行了预测。 展开更多

关键词 电气工程 电传动 转子磁场定向矢量控制 台架试验 性能预测

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基于tms320f240的转子磁链定向控制 被引量：1

16

作者 钟祺 焦自平 潘晟 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第5期97-100,共4页

介绍了基于tms320f240的转子磁链定向控制系统的硬件及软件构成,重点分析了其软件实现过程中需考虑的主要问题,并给出了相应解决方法.根据此控制方案进行了实验,实验结果显示,该控制可以取得较好的效果.

关键词 TMS320F240 交流电动机 转子 磁链定向控制

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基于d轴电流直接求解的异步电动机定子磁场定向控制 被引量：1

17

作者 赵葵银 汪超 寻大勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第20期144-148,共5页

在异步电动机磁场定向控制系统中,准确的磁场定向是实现高性能控制的前提。在对异步电动机定子磁场定向控制进行了较深入的分析后,提出了一种基于解析计算的定子磁场定向控制的改进方法,给出了计算d轴电流分量的解析计算式。根据该方法... 在异步电动机磁场定向控制系统中,准确的磁场定向是实现高性能控制的前提。在对异步电动机定子磁场定向控制进行了较深入的分析后,提出了一种基于解析计算的定子磁场定向控制的改进方法,给出了计算d轴电流分量的解析计算式。根据该方法,在磁链的控制通道中,没有任何的积分调节器,d轴电流是通过解析式的方法直接计算得到的,克服了常规定子磁场定向控制须加解耦器及其带来的定子磁链输出延时的缺点。实验结果表明:这种方法具有控制性能不受电机转子参数的影响,以及快速的磁链和转矩响应的特点。 展开更多

关键词 异步电动机 定子磁场定向控制 磁链 d轴电流 解耦 定子电阻 转子电阻

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单边直线感应电机纵向边缘效应的研究 被引量：3

18

作者 徐伟 孙广生 《中国工程科学》 2007年第3期21-27,共7页

单边直线感应电机(SLIM)因结构简单牢固,直接产生前进的电磁推力,在交通中得到广泛应用。由于其磁路断续,电机运行中存在横向和纵向边缘效应;次级的入口和出口因气隙磁链守恒原理会产生涡流,并随速度上升而加大。边缘效应和涡流大小对... 单边直线感应电机(SLIM)因结构简单牢固,直接产生前进的电磁推力,在交通中得到广泛应用。由于其磁路断续,电机运行中存在横向和纵向边缘效应;次级的入口和出口因气隙磁链守恒原理会产生涡流,并随速度上升而加大。边缘效应和涡流大小对直线电机气隙磁链产生重要影响,造成气隙有效磁通和牵引力系数降低。探讨直线电机工作特点,得到了电机d-q轴等效电路,通过d轴互感和电阻变化来实时反应第二纵向边缘效应和次级涡流的影响。结合旋转电机转子磁场矢量控制方法,建立了对应的SLIM控制方程。采用转子磁链、速度和电流三个调节器,提出了uds,uqs,iqs实时在线解耦补偿控制方法,对SLIM的推力、d-q轴电压、d-q轴磁链等进行调节和控制,对d轴互感大小进行限制。结果表明,该方法在电机速度突变时减小了力矩脉动,定子电流过渡平滑,速度平稳,改善了SLIM的运行性能,为电机实际运行分析提供了理论依据。 展开更多

关键词 单边直线感应电机 转子磁场定向控制 边缘效应 解耦 补偿

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基于无位置传感器电流型风力发电系统的PMSG控制 被引量：1

19

作者 茆美琴 穆俊升 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1676-1682,共7页

基于背靠背式电流型变流控制的直驱永磁同步风力发系统,针对风力发电系统中测速编码器易受干扰以及成本和维修费用增加的问题,提出一种无位置传感器的永磁同步发电机控制方法。该方法基于对永磁同步发电机的模型分析,采用锁相环(PLL)估... 基于背靠背式电流型变流控制的直驱永磁同步风力发系统,针对风力发电系统中测速编码器易受干扰以及成本和维修费用增加的问题,提出一种无位置传感器的永磁同步发电机控制方法。该方法基于对永磁同步发电机的模型分析,采用锁相环(PLL)估算法和模型参考自适应法(MRAS)分别进行转子位置和转速估算,利用估算的转子位置和转速对电流型直驱风力发电系统的永磁同步发电机进行转子磁链定向矢量控制(RFOVC)。仿真实验结果表明,基于PLL的PMSG RFOVC策略比基于MRAS的PMSG RFOVC策略具有更好的稳态及动态性能。 展开更多

关键词 无速度传感器控制 永磁同步发电机 电流源型变换器 PLL 转子磁链定向矢量控制

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异步电机变频控制技术研究 被引量：2

20

作者 李宏慧 臧朝伟 张兵 《煤炭工程》 北大核心 2014年第12期20-22,共3页

为研究大功率绕线异步电机负载调速,文章介绍了异步电机双馈调速方案。该方案通过对大功率绕线电机采用定子磁链定向控制策略,使得电机的有功分量和无功分量可以分别得到控制,并详细介绍了转子变频矢量控制算法软件设计。为验证该控制... 为研究大功率绕线异步电机负载调速,文章介绍了异步电机双馈调速方案。该方案通过对大功率绕线电机采用定子磁链定向控制策略,使得电机的有功分量和无功分量可以分别得到控制,并详细介绍了转子变频矢量控制算法软件设计。为验证该控制策略的效果,采用额定功率为22 k W的异步电机,负载采用55k W的直流电机进行了试验研究,实验结果证明该系统控制效果良好。 展开更多

关键词 双馈 变频调速 定子磁链定向 转子变频矢量控制

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