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基于磁极不对称角度优化的内置式永磁无刷直流电动机齿槽转矩削弱方法 被引量:37
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作者 王道涵 王秀和 +3 位作者 丁婷婷 杨玉波 张冉 刘士勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期66-70,共5页
齿槽转矩削弱是永磁电机研究的重点和难点之一。本文基于能量法和傅立叶分解的解析分析法,给出了磁极不对称时内置式永磁无刷直流电动机的齿槽转矩解析表达式,据此研究了磁极不对称对齿槽转矩的影响,在此基础上,提出了使齿槽转矩最小的... 齿槽转矩削弱是永磁电机研究的重点和难点之一。本文基于能量法和傅立叶分解的解析分析法,给出了磁极不对称时内置式永磁无刷直流电动机的齿槽转矩解析表达式,据此研究了磁极不对称对齿槽转矩的影响,在此基础上,提出了使齿槽转矩最小的磁极不对称角度的解析确定方法。由于解析法采用了一些假设,忽略了饱和、漏磁等影响,所得到的磁极不对称角度不是最佳值。为使齿槽转矩最小,将全局优化方法、解析法和有限元相结合,把寻优可行域缩小在解析解附近以减小求解时间,利用全局优化算法和有限元进行优化,以获得磁极不对称角度最优解。本文对每极槽数为整数和分数的两台无刷直流电动机分别进行了解析分析和优化,结果表明,该文的优化方法可显著削弱齿槽转矩。 展开更多
关键词 内置式永磁无刷直流电动机 齿槽转矩 全局优化算法 极不对称角度 有限元法
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热限制下铁芯饱和对永磁无刷直流电机过载转矩的影响 被引量:2
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作者 刘鹏 李全武 +1 位作者 薛志鹏 朱文龙 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第33期14243-14252,共10页
合理的铁芯饱和点可提升高过载永磁无刷直流电机的转矩,转矩提升优化的热限制条件会对最佳铁芯饱和点产生影响。有必要探究热限制下铁芯饱和程度对转矩的影响规律,为提升转矩提供理论参考。为此构建了一种考虑铁芯饱和及电枢反应的等效... 合理的铁芯饱和点可提升高过载永磁无刷直流电机的转矩,转矩提升优化的热限制条件会对最佳铁芯饱和点产生影响。有必要探究热限制下铁芯饱和程度对转矩的影响规律,为提升转矩提供理论参考。为此构建了一种考虑铁芯饱和及电枢反应的等效磁路模型,基于该磁路模型,推导了转矩、损耗和热限制条件的表达式,建立了转矩与尺寸及热限制条件之间的解析关系,分析了不同热限制条件下铁芯饱和程度对转矩的影响,探讨了同时限制电流密度及铜耗密度条件下最大转矩与铁芯饱和程度的关系,对比了不同材料对转矩提升的效果。研究表明,在热限制下存在一个使转矩最大的磁密点,不同热限制条件将影响最优磁密点的大小。分别使用有限元仿真与实验测试对解析结果进行了验证,与解析值相比,仿真结果和实验结果的误差分别小于2%和小于10%。仿真和实验结果表明,所搭建考虑饱和的电磁模型以及分析计算过程均具有较高准确性。 展开更多
关键词 磁无直流电 铁芯饱和 发热限制 高过载
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双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真 被引量:35
3
作者 张式勤 邱建琪 +1 位作者 储俊杰 林瑞光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期176-181,共6页
双转式永磁无刷直流电动机(dual-rotor PMBLDCM)在舰船等对转推进系统中有着广泛的应用前景。本文建立双转式永磁无刷直流电动机的仿真模型,详细阐述了仿真模型中主要模块的处理,测试了模型的正确性。针对双转式永磁无刷直流电动机重要... 双转式永磁无刷直流电动机(dual-rotor PMBLDCM)在舰船等对转推进系统中有着广泛的应用前景。本文建立双转式永磁无刷直流电动机的仿真模型,详细阐述了仿真模型中主要模块的处理,测试了模型的正确性。针对双转式永磁无刷直流电动机重要组成部分的位置传感器,研究了两种实用的技术方案,并给出仿真模型的具体处理和仿真结果。 展开更多
关键词 磁无直流电动机 位置传感器 仿真模型 正确性 建模与仿真 模块 实用 仿真结果 测试 技术方案
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计及绕组电感的永磁无刷直流电动机电路模型及其分析 被引量:47
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作者 李鲲鹏 胡虔生 黄允凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期76-80,共5页
从基本的磁链方程入手深入分析两相导通三相六状态星形方波永磁无刷直流电机运行模式,给出了其相电流的解析表达式,建立了计及绕组电感的永磁无刷直流电机稳态电路模型。相电流的理论波形与实测波形非常一致。从理论上解决了方波永磁无... 从基本的磁链方程入手深入分析两相导通三相六状态星形方波永磁无刷直流电机运行模式,给出了其相电流的解析表达式,建立了计及绕组电感的永磁无刷直流电机稳态电路模型。相电流的理论波形与实测波形非常一致。从理论上解决了方波永磁无刷直流电机中电枢电阻大于绕组直流电阻,转矩系数大于电势系数和机械特性非线性等问题,并揭示了它们之间的数量关系。 展开更多
关键词 磁无直流电动机 电路模型 绕组电感 转矩系数 电势系数 机械特性 电枢电阻
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高速储能飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机的分析与设计 被引量:28
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作者 徐衍亮 赵建辉 房建成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期24-28,共5页
采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速... 采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速飞轮用无铁心电机。提出HALBACH磁体结构电机的场路结合设计计算方法,并通过一25Nms角动量(30000r/min额定转速)的高速外转子飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机进行了试验验证。 展开更多
关键词 飞轮系统 磁无直流电动机 HALBACH 常规 场路结合设计
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永磁感应子式无刷直流电动机的模型及控制 被引量:19
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作者 杨贵杰 李勇 +1 位作者 陆永平 孙力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期122-127,135,共7页
该文根据永磁感应子式电动机的结构和参数的特点建立了三相永磁感应子式无刷直流电动机的磁网络模型。推导了三相永磁感应子式电动机的自感和互感,指出了永磁感应子式电动机的自感和互感均不是常数,电机的凸极效应是由转子存在齿槽和永... 该文根据永磁感应子式电动机的结构和参数的特点建立了三相永磁感应子式无刷直流电动机的磁网络模型。推导了三相永磁感应子式电动机的自感和互感,指出了永磁感应子式电动机的自感和互感均不是常数,电机的凸极效应是由转子存在齿槽和永磁体的磁阻引起的。推导了三相永磁感应子式无刷直流电动机系统在dq参考坐标系下的数学模型。在此基础上分析了电机系统实现矢量控制的机理,为实现永磁感应子式无刷直流电动机系统的磁场定向控制提供依据。 展开更多
关键词 感应子式无刷直流电动机 数学模型 矢量控制 极位置传感器 凸极效应
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高压断路器永磁无刷直流电机操动机构的设计及动态仿真 被引量:28
7
作者 李永祥 林莘 徐建源 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期185-189,共5页
为了提高高压断路器的动作可靠性,设计了一种新型操动机构——有限转角永磁无刷直流电机操动机构。针对40.5kV真空断路器机械特性的要求,对驱动电机结构和主要参数(电负荷、磁负荷、极数及极弧系数等)进行了设计。并采用有限元法对电机... 为了提高高压断路器的动作可靠性,设计了一种新型操动机构——有限转角永磁无刷直流电机操动机构。针对40.5kV真空断路器机械特性的要求,对驱动电机结构和主要参数(电负荷、磁负荷、极数及极弧系数等)进行了设计。并采用有限元法对电机的动态特性进行仿真,结果表明,电机设计合理、满足较高的分、合闸速度的要求。 展开更多
关键词 高压断路器 磁无直流电机操动机 电机设计 动态仿真
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永磁无刷直流电动机反电动势及定位力矩的计算与仿真 被引量:11
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作者 张文敏 李伟力 沈稼丰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期297-300,共4页
以一台八极方波永磁无刷直流电动机为例,建立了给定电机的求解域和假设条件下的有限元方程,采用有限元法计算了电机的瞬态电磁场和稳态电磁场,给出了反电动势和定位力矩的计算方法.在此基础上,仿真了空载和负载下的电机反电动势,并且对... 以一台八极方波永磁无刷直流电动机为例,建立了给定电机的求解域和假设条件下的有限元方程,采用有限元法计算了电机的瞬态电磁场和稳态电磁场,给出了反电动势和定位力矩的计算方法.在此基础上,仿真了空载和负载下的电机反电动势,并且对不同磁钢尺寸下的定位力矩进行了分析计算.计算表明,受电枢反应和换向电感的影响,反电动势有较大波动,定位力矩的大小同磁化方向长度和极弧系数成正比关系. 展开更多
关键词 磁无直流电动机 反电动势 定位力矩
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电动汽车用内置式永磁无刷直流电机设计研究 被引量:4
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作者 刘建林 冯垚径 +1 位作者 高磊 杨凯 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期63-69,共7页
设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明... 设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明:在机械加工能力允许的前提下,适当减小气隙长度可提高电机低速区性能;在兼顾成本的同时,适当增加永磁体用量可提升电机整体性能;适当减少绕组匝数可提高电机高速区性能,但会导致低速区的转矩电流比下降.电机在额定负载时整体效率最高,说明设计方案对额定点的选取合理;转矩电流比随负载率的增加而增大,分析认为这与输出转矩中的磁阻转矩分量有关,这是内置式永磁电机与表贴式永磁电机的一个重要区别,设计需要特别注意.样机测试结果表明:恒转矩区和恒功率区的转矩、功率都满足驱动系统要求. 展开更多
关键词 磁无直流电 转矩电流比 负载率 内置式
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永磁直线无刷直流电动机的建模与仿真 被引量:25
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作者 梁得亮 鲁军勇 丰向阳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期186-189,220,共5页
从永磁直线无刷直流电动机(LPMBDCM)的基本原理出发,利用MATLAB/SIMULINK中的S Function模块,构造了永磁直线无刷直流电动机的数学模型.利用二维有限元法结合时步法和能量摄动法计算出电机的反电势和电感,合理地考虑了由于LPMBDCM的边... 从永磁直线无刷直流电动机(LPMBDCM)的基本原理出发,利用MATLAB/SIMULINK中的S Function模块,构造了永磁直线无刷直流电动机的数学模型.利用二维有限元法结合时步法和能量摄动法计算出电机的反电势和电感,合理地考虑了由于LPMBDCM的边端效应造成的磁链和反电势不对称.用该模型分析电机的动态性能,得到了电机运行时的相电流、推力和速度曲线.仿真结果与基于ANSOFT二维有限元计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性.该模型具有运算速度快、简单易行等优点,为今后该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径. 展开更多
关键词 直线无刷直流电动机 数学模型 有限元法 仿真
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稀土永磁无刷直流电动机绕组嵌放对磁势的影响 被引量:3
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作者 罗玲 刘卫国 +2 位作者 窦满峰 马瑞卿 解恩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期86-91,共6页
应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽... 应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽和隔槽嵌放方式的磁势进行了理论分析,结果表明,在磁路饱和的情况下,单绕组工作时同槽嵌放电枢磁势的去磁作用小,而双绕组工作时,隔槽嵌放的电枢磁势去磁作用小;同槽嵌放更适用于冷备份余度模式,隔槽嵌放则宜于热备份余度模式。对电枢磁场、空载磁场、负载磁场和机械特性进行了有限元仿真计算,并对隔槽嵌放样机的机械特性进行了测试,仿真和测试结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 双绕组: 有限元方法
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多相永磁无刷直流电动机系统设计与协调控制 被引量:3
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作者 王晋 周理兵 +3 位作者 马志云 李朗如 黄声华 陶桂林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期53-59,共7页
为满足低压大功率传动系统的应用需求,提出了一种多相永磁无刷直流电动机系统设计方案。分析了系统各个组成部分的设计特点和功率主电路换相工作原理。系统包含多个功能单元,相辅相成,为此采用CAN总线技术解决各功能单元之间的通信和协... 为满足低压大功率传动系统的应用需求,提出了一种多相永磁无刷直流电动机系统设计方案。分析了系统各个组成部分的设计特点和功率主电路换相工作原理。系统包含多个功能单元,相辅相成,为此采用CAN总线技术解决各功能单元之间的通信和协调控制问题,并根据控制系统结构和CAN总线的技术特点,探讨了提高数据通信可靠性的方法。利用Matlab/Simulink对功率主电路的工作原理,特别是强迫换相所引起的电流和转矩波动等问题进行了深入的仿真分析,并借助仿真进行了系统性能预估和主电路的参数选择,在此基础上完成了实验样机的研制。仿真和样机实验结果表明,该系统设计方案可行,所设计的多相永磁无刷直流电动机系统可为低压大功率传动系统设计提供参考。 展开更多
关键词 磁无直流电动机 多相 系统设计 协调控制
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复合转子永磁无刷直流电动机弱磁特性研究 被引量:8
13
作者 严岚 贺益康 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期59-64,共6页
由于永磁无刷直流电动机(BLDCM)在通电方式、磁场特性上与永磁同步电动机(PMSM)有较大改变,其弱磁规律较PMSM有很大变化,而复合转子磁阻段对弱磁性能的影响也有较大改变,传统BLDCM弱磁模型不足以精确描述BLDCM弱磁规律。本文通过建立场... 由于永磁无刷直流电动机(BLDCM)在通电方式、磁场特性上与永磁同步电动机(PMSM)有较大改变,其弱磁规律较PMSM有很大变化,而复合转子磁阻段对弱磁性能的影响也有较大改变,传统BLDCM弱磁模型不足以精确描述BLDCM弱磁规律。本文通过建立场路结合的状态空间模型将磁场与通电模式相结合,准确模拟了最小分析区间内转子每个位置的磁状态;以磁链空间位置函数的差分替代其微分,实现转子旋转过程中电枢反应的准静态场有限元分析,从而较真实反映了BLDCM内在弱磁的物理过程。样机实验与仿真结果的吻合表明了这种研究方法的可行性。在此基础上,对比研究了PMSM与BLDCM在弱磁规律上的异同点,获得了一系列有意义的结论。 展开更多
关键词 磁无直流电动机 同步电动机 恒功率弱 复合转子
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基于DSP永磁无刷直流电动机位置伺服系统 被引量:4
14
作者 薛迎成 潘俊民 潘志扬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第7期27-29,共3页
介绍一种基于数字信号处理 (DSP)无刷直流电动机位置伺服系统。该系统充分利用了DSP周边端口丰富 ,运算速度快的特点。使系统硬件结构简单 ,实验表明 。
关键词 磁无直流电动机 位置控制 伺服系统 DSP
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一种用于人工心脏的无轴承无刷永磁直流电动机的设计与特性 被引量:15
15
作者 王凤翔 徐隆亚 《电机与控制学报》 EI CSCD 1997年第4期203-207,共5页
置入体内的人工心脏血泵驱动电机要求具有高效和高力能密度,以便最大限度地减小电机及其供电蓄电池的体积与重量。本文介绍的一种IVAS系统,采用血泵与驱动电机为一体的无轴承结构,永磁电机的定转子兼作轴向磁力止推轴承,并为血... 置入体内的人工心脏血泵驱动电机要求具有高效和高力能密度,以便最大限度地减小电机及其供电蓄电池的体积与重量。本文介绍的一种IVAS系统,采用血泵与驱动电机为一体的无轴承结构,永磁电机的定转子兼作轴向磁力止推轴承,并为血泵运转的动态稳定提供径向磁平衡力。电机为外转子结构,永磁体采用Habach阵列,以提高气隙磁通密度。定子采用闭口槽,以消除转矩脉动和提高电机出力。 展开更多
关键词 人工心脏 设计 直流电动机 血泵
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永磁感应子式无刷直流电动机的转矩特性研究 被引量:1
16
作者 杜春洋 杨贵杰 李铁才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期35-39,共5页
针对永磁感应子式无刷直流电动机的定转子齿结构和绕组的排列对转矩特性的影响,从特定电机结构的磁导计算出发,推导出永磁感应子式无刷直流电动机的参数表达式,分析了电机的参数特征对转矩工作特性的影响。实验及分析表明,采用等效磁路... 针对永磁感应子式无刷直流电动机的定转子齿结构和绕组的排列对转矩特性的影响,从特定电机结构的磁导计算出发,推导出永磁感应子式无刷直流电动机的参数表达式,分析了电机的参数特征对转矩工作特性的影响。实验及分析表明,采用等效磁路和实际测量相结合的方法,可以预测永磁感应子式无刷直流电动机的电磁转矩和齿槽定位力矩特性,为电机的转矩控制提供理论依据。 展开更多
关键词 感应子式无刷直流电动机 转矩 齿槽定位力矩
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永磁无刷直流电动机的变结构控制 被引量:2
17
作者 李竟成 曹秉刚 杨仲庆 《机床与液压》 北大核心 2001年第6期48-49,共2页
本文针对电动车辆这一大惯量负载及变化的电动机参数这一特点 ,分别对PMBDC的转速和加速度采用变结构控制 ,提高了系统的鲁棒性。仿真实验结果表明 ,该控制方式不但控制性能很好 ,而且系统运行速度快 。
关键词 磁无直流电动机 变结构控制 电动车
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光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机特性的分析方法
18
作者 曹志彤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期211-218,共8页
采用直流法、交流相量法与相变量仿真法解决了光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机动静态特性的分析问题。着重分析了电压型逆变供电无刷直流电动机的调速与转矩特性以及用相变量仿真计算的动态特性。获得了逆变器触发角跟随整定及电流滞... 采用直流法、交流相量法与相变量仿真法解决了光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机动静态特性的分析问题。着重分析了电压型逆变供电无刷直流电动机的调速与转矩特性以及用相变量仿真计算的动态特性。获得了逆变器触发角跟随整定及电流滞环控制等准则。 展开更多
关键词 光伏水泵 动机 直流 无刷
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PWM供电下的永磁无刷直流电动机仿真研究 被引量:4
19
作者 林勇军 李娟娟 张敬华 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第2期302-305,共4页
从永磁无刷直流电动机的数学模型出发,利用SIMULINK为仿真平台建立系统的仿真模型,对系统模型进行仿真和分析,给出仿真结果。分析无刷直流电动机转矩脉动产生原理以及通过控制PWM电压的开关角减少转矩脉动,并给出仿真结果。仿真结果证... 从永磁无刷直流电动机的数学模型出发,利用SIMULINK为仿真平台建立系统的仿真模型,对系统模型进行仿真和分析,给出仿真结果。分析无刷直流电动机转矩脉动产生原理以及通过控制PWM电压的开关角减少转矩脉动,并给出仿真结果。仿真结果证明模型的建立和通过控制PWM电压开关角减少转矩脉动的方法是正确可行的。 展开更多
关键词 PWM供电 磁无直流电动机 动态仿真 转矩脉动 SIMULINK 仿真模型 调速系统
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新型泵用永磁无刷直流电动机驱动器的设计 被引量:3
20
作者 贾明月 朱建光 +1 位作者 孙宁 唐任远 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第3期295-299,共5页
介绍了一种基于DSP的泵用永磁无刷直流电动机驱动器设计方案,目的在于提高水泵系统的效率和功率因数.提出了一种新的低成本控制器主电路结构,并根据水泵节能原理设计了系统控制软件.在转速、电流双闭环控制中,电流环采用传统PI控制,转... 介绍了一种基于DSP的泵用永磁无刷直流电动机驱动器设计方案,目的在于提高水泵系统的效率和功率因数.提出了一种新的低成本控制器主电路结构,并根据水泵节能原理设计了系统控制软件.在转速、电流双闭环控制中,电流环采用传统PI控制,转速环中应用Fuzzy PI开关控制.转速环根据转速误差的大小选择PI控制或Fuzzy控制,提高了系统的响应速度和转速的控制精度.该系统与感应电机变频调速系统成本接近,但是具有高效率、高功率因数的特点.实践证明该种方案可以作为水泵系统的节能方案加以推广. 展开更多
关键词 水泵 磁无直流电动机 数字信号处理器 FUZZY PI开关控制 效率 功率因数
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