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实心与环形转子结构下无轴承永磁薄片电机悬浮力脉动饱和调制机理及其补偿
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作者 雷霄雨 王宇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期31-41,共11页
实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与... 实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与环形永磁转子的马鞍型饱和函数,并建立基于饱和函数的电机气隙磁通密度表达式,得到因考虑铁心饱和调制而发生改变的气隙磁场谐波成分,找到产生悬浮力脉动的有效工作谐波对;其次,利用有限元分析对比了是否考虑铁心饱和调制2种情况下实心与环形转子结构的电机的悬浮力波形,证明理论的正确性;最后,通过Simulink仿真和实验验证,对比实心与环形2种转子结构对无轴承永磁薄片电机悬浮性能的影响,并通过控制算法补偿,减小铁心饱和调制引起的悬浮力脉动。 展开更多
关键词 无轴承薄片电机 实心转子 悬浮力脉动 铁心饱和 场调制 谐波分析
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基于磁导等效分离的无轴承永磁同步电机齿槽转矩解析
2
作者 卢志远 王宇 王锁 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5818-5831,共14页
对于应用于高精度场合的无轴承永磁同步电机(BLPMSM),齿槽转矩的存在会对电机运行的稳定性造成严重影响。现有齿槽转矩解析方式多针对机械轴承电机,未考虑无轴承电机中特有的转子偏心情况,因此不适用于无轴承电机。该文提出一种考虑转... 对于应用于高精度场合的无轴承永磁同步电机(BLPMSM),齿槽转矩的存在会对电机运行的稳定性造成严重影响。现有齿槽转矩解析方式多针对机械轴承电机,未考虑无轴承电机中特有的转子偏心情况,因此不适用于无轴承电机。该文提出一种考虑转子偏心的无轴承永磁同步电机分离磁导齿槽转矩解析方式,首先引入气隙畸变函数,分析转子偏心后的气隙变化,对气隙磁导进行重构;然后基于磁路法,将电机磁导分离为两部分,进一步将电机内部磁场和齿槽转矩等效为一台机械轴承永磁同步电机与一台变磁导电机的叠加,并通过仿真验证解析式的正确性;最后基于所提解析式,在控制系统中引入齿槽转矩前馈补偿,并通过仿真和实验验证补偿方式的有效性和优越性。 展开更多
关键词 无轴承同步电机 齿槽转矩 场调制理论 转子偏心 等效气息
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基于消除磁场耦合的无轴承永磁薄片电机极槽配合选取
3
作者 王浩辉 王宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7766-7775,I0049,共11页
无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解... 无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解决该问题,该文首先基于磁场调制效应,对径向悬浮力的产生机理进行分析,确定两谐波产生悬浮力脉动需满足的条件;其次,对悬浮力脉动的产生原因进行分类,推导出高悬浮性能BPMSM极槽配合应满足的3个约束条件;随后,进行仿真验证,给出能够消除耦合关系的极槽配合,并从中选取一台6槽2极BPMSM加工和实验,验证该文所提出的极槽配合选择方法能够降低悬浮力脉动,提高悬浮性能。 展开更多
关键词 无轴承薄片电机 极槽配合 径向悬浮力 场调制 谐波分析
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内插式永磁无轴承电机转子位置/位移综合自检测 被引量:16
4
作者 年珩 贺益康 黄雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期52-58,共7页
为实现无轴承电机的低成本与实用化,解决运行控制中电机转子位置/速度及径向位移的检测,提出了一种基于脉动高频电压信号注入法的转子位置/位移综合自检测方法。通过从转矩绕组注入脉动高频电压信号,利用电机空间凸极效应和转矩绕组与... 为实现无轴承电机的低成本与实用化,解决运行控制中电机转子位置/速度及径向位移的检测,提出了一种基于脉动高频电压信号注入法的转子位置/位移综合自检测方法。通过从转矩绕组注入脉动高频电压信号,利用电机空间凸极效应和转矩绕组与悬浮绕组间的互感特性,同时实现对转子位置/速度和径向位移的有效观测。电磁场分析结果表明,该方法可实现位移检测信号在水平、垂直方向的解耦以及转子位置和位移检测信号间的解耦。应用该检测方法构建了内插式永磁型无轴承电机无传感器运行的矢量控制系统,系统仿真运行表明,该自检测方法能在全速范围内准确观测出转子的位置/速度和位移,并能在大负载扰动条件下实现无传感器方式的稳定悬浮运行。 展开更多
关键词 内插式永磁型无轴承电机 转子位置/位移综合自检测 脉动高频电压信号 空间凸极效应
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采用改进遗传算法优化LS-SVM逆系统的外转子无铁心无轴承永磁同步发电机解耦控制 被引量:10
5
作者 朱熀秋 沈良瑜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2037-2046,I0032,共11页
为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(leas... 为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)逆系统的解耦控制策略。首先,基于ORC-BPMSG的结构及工作原理,推导其数学模型,并分析其可逆性。其次,建立LS-SVM回归方程,并采用IGA优化LS-SVM的性能参数,从而训练得到逆系统。然后,将逆系统与原系统串接,形成伪线性系统,实现了ORC-BPMSG的线性化和解耦。最后,将提出的控制方法与传统LS-SVM逆系统控制方法进行对比仿真和实验。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以较好地实现ORC-BPMSG输出电压和悬浮力、以及悬浮力之间的解耦控制。 展开更多
关键词 外转子无铁心无轴承同步发电机 最小二乘支持向量机 逆系统 改进遗传算法 解耦控制
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基于电流源型逆变器驱动的五相永磁同步电机控制策略研究 被引量:3
6
作者 杨士杰 郑萍 +2 位作者 佟诚德 隋义 王明峤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2843-2852,I0027,共11页
在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出... 在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出侧并联滤波电容网络,实现对高频谐波的旁路作用。该文对五相电流源型驱动系统控制策略进行研究,采用五相半桥型逆变器拓扑结构,电机绕组采用星型连接方式以限制零序电流,给出基波与谐波电流矢量空间分布特征,提出双平面矢量脉宽调制策略,有效抑制3次谐波电流。考虑到逆变器输出侧CL型负载可能引起的谐振问题,采用基于电机电流的有源阻尼策略,降低谐振电流分量,提升系统稳定性。最后,通过实验验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 五相同步电机驱动 电流源逆变器 电流空间矢量调制 CL谐振 有源阻尼
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高速高功率密度无轴承永磁薄片电机设计与优化 被引量:3
7
作者 李健 陈红 +2 位作者 李大伟 裴同豪 刘嘉韵 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期171-180,共10页
传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电... 传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电机拓扑结构需具备的基本特点,提出一种采用环形集成绕组的表贴式无轴承永磁薄片电机。在兼顾转矩和悬浮力输出性能、机械防护可靠性的基础上,对电机的电磁气隙长度和永磁体参数等主要尺寸进行优化设计。针对电机饱和、绕组端部伸出等不利因素,分别采取了超前角弱磁、定子略长的性能提升策略,有效地避免了悬浮力的大幅度跌落。搭建20 000 r/min的无轴承永磁薄片电机有限元仿真模型并制造实物样机。通过对电磁转矩和主、被动悬浮力的分析,证明了本文设计的无轴承永磁薄片电机兼具良好的转矩与悬浮力输出性能,单位幅值电流产生的电磁转矩、主动悬浮力分别为0.166 N·m、4.4 N,电机输出功率10 kW、功率密度5.2 kW/kg。 展开更多
关键词 无轴承薄片电机 高速高功率密度 环形绕组 优化设计 控制 端部效应
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单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测 被引量:3
8
作者 赵攀 王宇 张艺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4794-4805,共12页
由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性... 由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。 展开更多
关键词 无轴承薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿
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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
9
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 无轴承电机 悬浮系统控制 转子场定向控制
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永磁型无轴承电机的无传感器运行研究 被引量:27
10
作者 年珩 贺益康 +1 位作者 秦峰 刘毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期101-105,共5页
在分析高频信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,针对永磁型无轴承电机无传感器运行的需要,提出了一种基于电机空间凸极跟踪的转子位置估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、外差法空间凸极信号提取及转子位置跟踪观测器设计等... 在分析高频信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,针对永磁型无轴承电机无传感器运行的需要,提出了一种基于电机空间凸极跟踪的转子位置估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、外差法空间凸极信号提取及转子位置跟踪观测器设计等位置检测原理和实现技术,并应用这种位置检测方法建立了永磁型无轴承电机无位置传感器的矢量控制系统。仿真研究表明,上述空间凸极跟踪方法能在内插式永磁型无轴承电机全速范围内准确地观测出转子的位置,能在高、低速和大负载扰动下实现无传感器方式的稳定悬浮运行。 展开更多
关键词 无传感器 无轴承电机 转子位置 无位置传感器 矢量控制系统 运行 大负载 外差法 自检测
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永磁型无轴承电机的完整系统建模 被引量:16
11
作者 周媛 贺益康 年珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期134-139,共6页
为实现永磁型无轴承电机的稳定悬浮运行,须对转矩和悬浮力进行实时控制。电磁转矩和磁悬浮力的精确计算是无轴承电机设计及其控制的基础。传统的永磁型无轴承电机数学模型将转矩与悬浮力作为两个独立的系统来考虑,忽略了它们之间的非线... 为实现永磁型无轴承电机的稳定悬浮运行,须对转矩和悬浮力进行实时控制。电磁转矩和磁悬浮力的精确计算是无轴承电机设计及其控制的基础。传统的永磁型无轴承电机数学模型将转矩与悬浮力作为两个独立的系统来考虑,忽略了它们之间的非线性电磁耦合关系,因此计算精度不理想。该文通过虚位移法推导、并建立了考虑转矩绕组与悬浮绕组之间非线性电磁耦合关系及转子运动的面贴式永磁型无轴承电机完整系统数学模型,并通过有限元分析提取了模型中的关键参数。基于此模型实现了转子磁场定向控制的悬浮运行仿真,通过与传统数学模型的仿真结果对比,验证了该模型的精确性与完整性。 展开更多
关键词 无轴承电机 完整数学模 虚位移法 耦合 悬浮运行
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改进型平方根无迹卡尔曼曼滤滤波及其在无轴承永磁同步电机无速度传感器运行中的应应用用 被引量:14
12
作者 许波 朱熀秋 +2 位作者 姬伟 潘伟 孙晓东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期53-58,共6页
平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)中由于误差协方差阵负定而引起的滤波发散问题,保证了算法的数值稳定性,但仍存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢及对突变状态的跟踪能力低等缺陷.因此,本文提出一种改... 平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)中由于误差协方差阵负定而引起的滤波发散问题,保证了算法的数值稳定性,但仍存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢及对突变状态的跟踪能力低等缺陷.因此,本文提出一种改进SRUKF滤波,通过引入时变渐消因子和弱化因子,实时修正滤波增益矩阵和误差协方差平方根矩阵,实现残差序列正交,确保SRUKF滤波保持对目标实际状态的准确跟踪.将该算法在无轴承永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统中进行仿真研究.结果表明:改进SRUKF非线性近似精度、数值稳定性及滤波精度更高,在系统状态突变或负载扰动时,鲁棒性更强,能够有效实现转速及转子角度的准确估计,确保转子稳定悬浮运行. 展开更多
关键词 平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF) 改进SRUKF 无轴承同步电机 无速度传感器
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E型分块定子永磁同步电机热分析及优化 被引量:1
13
作者 刘政委 史立伟 +2 位作者 赵新 乔志伟 朱英杰 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期26-32,共7页
分块定子永磁同步电机作为一种新型电机拓扑结构,具有高容错性、高转矩密度等特点,同时存在电机损耗大的问题,威胁到电机性能的稳固性。以E型分块定子永磁同步电机为研究对象,分析电机损耗机制,研究不同运行工况下电机损耗变化规律;采... 分块定子永磁同步电机作为一种新型电机拓扑结构,具有高容错性、高转矩密度等特点,同时存在电机损耗大的问题,威胁到电机性能的稳固性。以E型分块定子永磁同步电机为研究对象,分析电机损耗机制,研究不同运行工况下电机损耗变化规律;采用磁热双向耦合法对电机进行热分析,并基于热分析结果采用响应面优化方法对电机进行多目标优化设计。优化后,电机平均输出转矩提升了14.15%,涡流损耗降低了55.99%,平均温升降低了12.62%。最后通过实验验证了双向磁热耦合法的准确性及优化设计的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 E分块定子 热分析 热双向耦合 优化设计
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永磁型无轴承电机的设计与控制研究 被引量:13
14
作者 周媛 贺益康 年珩 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期14-19,共6页
为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承... 为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承样机的系统参数.在此样机系统基础上,讨论了转矩控制子系统的转子磁场定向矢量控制、悬浮控制子系统的模糊自调整比例-积分-微分(PID)控制策略,并进行了悬浮运行实验,结果表明该设计参数与实际样机参数基本吻合,验证了该设计方法的正确可行性,该控制策略有效地解决了无轴承电机模型复杂、参数时变等实际因素的影响,保证了其运行控制的鲁棒性. 展开更多
关键词 无轴承电机 悬浮绕组设计 悬浮力模 模糊数控制
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永磁型无轴承电机的设计与运行分析 被引量:16
15
作者 年珩 贺益康 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期891-895,共5页
针对永磁型无轴承电机设计中转矩绕组和悬浮绕组设计的特殊性,提出了一种永磁体厚度优化设计新方法.该方法基于永磁型无轴承电机运行原理,进行了永磁型转子结构、悬浮绕组和永磁体厚度优化的设计.导出了计及定、转子定位偏心的永磁型无... 针对永磁型无轴承电机设计中转矩绕组和悬浮绕组设计的特殊性,提出了一种永磁体厚度优化设计新方法.该方法基于永磁型无轴承电机运行原理,进行了永磁型转子结构、悬浮绕组和永磁体厚度优化的设计.导出了计及定、转子定位偏心的永磁型无轴承电机悬浮力的解析模型,通过对磁悬浮力与悬浮绕组电流和转子偏心关系的电磁场分析,来验证该模型的精确度,并应用该模型建立了永磁型无轴承电机的控制系统.仿真结果表明,该设计方法提高了永磁型无轴承电机的转矩和悬浮性能,降低了设计的复杂性,且样机具有良好的动、静态悬浮特性. 展开更多
关键词 无轴承电机 悬浮力 悬浮控制 定位偏心
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无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场全局解析模型 被引量:13
16
作者 李琛 章跃进 仇志坚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期104-110,共7页
建立交替极永磁转子全局解析模型,求解无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场,求解区域划分为气隙区域、永磁体区域和槽区域。利用各子区域之间的边界条件求解拉普拉斯方程和泊松方程,通过矢量磁位求得气隙磁通密度表达式。气隙磁通密度和... 建立交替极永磁转子全局解析模型,求解无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场,求解区域划分为气隙区域、永磁体区域和槽区域。利用各子区域之间的边界条件求解拉普拉斯方程和泊松方程,通过矢量磁位求得气隙磁通密度表达式。气隙磁通密度和感应电动势波形的解析计算结果与有限元分析结果相比较,验证了全局解析模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 无轴承电机 交替极转子 空载气隙 全局解析模
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基于磁链耦合分析的无轴承永磁同步电机通用数学模型 被引量:6
17
作者 朱熀秋 秦英 +1 位作者 鞠金涛 李发宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第17期191-198,共8页
由于无轴承永磁同步电机内部有两套极对数不等的定子绕组(即转矩绕组与悬浮力绕组),所以电机气隙内存在着转矩绕组气隙磁场与悬浮力绕组气隙磁场两种极对数不等的磁场。对转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链耦合情况的分析,是建立精确数学... 由于无轴承永磁同步电机内部有两套极对数不等的定子绕组(即转矩绕组与悬浮力绕组),所以电机气隙内存在着转矩绕组气隙磁场与悬浮力绕组气隙磁场两种极对数不等的磁场。对转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链耦合情况的分析,是建立精确数学模型的基础。通过应用机械/电气坐标系变换方法详细分析了不同极对数下转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链交链情况,并证明了当转矩绕组极对数PM=1,悬浮力绕组极对数PB=2(或PM=2,PB=1)时转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间相互耦合。当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时,转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间没有相互交链,该证明方法概念清晰、简单直观、便于理解。同时基于该证明结论建立了当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时的无轴承永磁同步电机的通用数学模型。所提出的通用数学模型为无轴承永磁同步电机仿真与实验研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 无轴承同步电机 链分析 数学建模 仿真和实验研究
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永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行研究 被引量:11
18
作者 年珩 贺益康 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期15-18,62,共5页
在分析悬浮绕组电感与转子径向位移线性关系的基础上,针对永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行的需要,分析了一种基于悬浮绕组高频信号注入的转子径向位移估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、悬浮绕组差分电压提取及转子径向位... 在分析悬浮绕组电感与转子径向位移线性关系的基础上,针对永磁型无轴承电机无径向位移传感器运行的需要,分析了一种基于悬浮绕组高频信号注入的转子径向位移估算自检测方法,讨论了利用高频信号注入、悬浮绕组差分电压提取及转子径向位移跟踪观测器设计等位移检测原理和实现技术,并应用这种位移检测方法建立了永磁型无轴承电机无径向位移传感器控制系统。仿真研究表明,该位移自检测方法能在永磁型无轴承电机全速范围内准确地观测出转子的径向位移,实现无径向位移传感器方式的稳定悬浮运行。 展开更多
关键词 无轴承电机 无径向位移传感器运行 高频信号激励 差分电压提取
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基于转子偏心坐标系的无轴承永磁薄片电机径向悬浮力模型 被引量:2
19
作者 孙宇新 钱建林 +1 位作者 朱熀秋 张维煜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期10-16,共7页
针对无轴承永磁薄片电机(BPMSM)运行时转子悬浮不够稳定的问题,研究了影响BPMSM转子悬浮性能的主要因素,即转子径向悬浮力模型。依据位移补偿控制理论和角坐标系的概念,建立了新的转子偏心坐标系。在转子偏心坐标系下,基于麦克斯韦应力... 针对无轴承永磁薄片电机(BPMSM)运行时转子悬浮不够稳定的问题,研究了影响BPMSM转子悬浮性能的主要因素,即转子径向悬浮力模型。依据位移补偿控制理论和角坐标系的概念,建立了新的转子偏心坐标系。在转子偏心坐标系下,基于麦克斯韦应力张量法,利用积分和三角变换推导了转子径向悬浮力模型,并设计悬浮力绕组电流直接控制系统。建立电机的有限元模型,通过对比径向悬浮力的有限元分析结果与数学模型计算结果,验证了所推导数学模型的正确性与准确性。 展开更多
关键词 无轴承薄片电机 转子偏心坐标系 麦克斯韦力 径向悬浮力 有限元分析
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永磁型无轴承电机自适应振动抑制控制 被引量:1
20
作者 张涛 倪伟 +1 位作者 莫丽红 贾红云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期65-70,共6页
为解决在永磁型无轴承电机转子抑制振动控制时,高频噪声信号降低振动信号频率辨识精度,导致系统不稳定的难题,介绍了一种基于多频率跟踪算法的转子自适应振动抑制控制策略。分析了振动信号频率辨识误差形成机理,推导了自适应多频率跟踪... 为解决在永磁型无轴承电机转子抑制振动控制时,高频噪声信号降低振动信号频率辨识精度,导致系统不稳定的难题,介绍了一种基于多频率跟踪算法的转子自适应振动抑制控制策略。分析了振动信号频率辨识误差形成机理,推导了自适应多频率跟踪算法,构建了转子振动抑制控制系统,采用李雅普诺夫稳定性理论分析了自适应多频率跟踪算法和基于该算法的振动抑制控制系统稳定性。将其应用到永磁型无轴承电机转子磁场定向控制系统中,进行了仿真和实验研究。研究结果表明,自适应多频率跟踪算法可快速准确辨识振动信号频率,基于该方法的振动抑制控制系统,可有效抑制转子振动,提高转子旋转精度。 展开更多
关键词 无轴承电机 无轴承电机 振动抑制 质量不平衡 自适应控制
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