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基于最大推力电流法的凸极式永磁直线同步电动机无速度传感器推力直接控制 被引量:3
1
作者 邹积浩 朱善安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期69-73,77,共6页
针对凸极式直线永磁同步电动机的推力生成机制,本文提出了一种高性能的直线永磁同步电动机伺服驱动——基于最大推力电流法的无速度传感器直接推力控制。这一控制方式充分利用了磁路结构不对称所生成的磁阻推力,并将其与结构简单、响应... 针对凸极式直线永磁同步电动机的推力生成机制,本文提出了一种高性能的直线永磁同步电动机伺服驱动——基于最大推力电流法的无速度传感器直接推力控制。这一控制方式充分利用了磁路结构不对称所生成的磁阻推力,并将其与结构简单、响应快速的直接推力控制结合,使得电动机效率得以提高,功耗降低,响应速度更快。仿真实验结果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 直接推力控制 凸极式永磁直线同步电动机 最大推力电流法
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基于动子附加绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量 被引量:2
2
作者 高彩霞 王福忠 +1 位作者 袁世鹰 张龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期701-705,共5页
针对隐极式永磁直线同步电动机凸极效应不明显(Ld≈Lq)的特点,提出了基于动子附加高频绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量新方法。在对永磁直线同步电动机基本结构和工作原理分析基础上,推导出了该电机的功率角与动子位置角的... 针对隐极式永磁直线同步电动机凸极效应不明显(Ld≈Lq)的特点,提出了基于动子附加高频绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量新方法。在对永磁直线同步电动机基本结构和工作原理分析基础上,推导出了该电机的功率角与动子位置角的关系方程,建立了基于动子附加高频绕组的动子位置角测量数学公式。实验表明,该方法能实现包括零速在内全速度范围内永磁直线同步电动机功率角的测量,具有结构简单、价格低廉、使用方便、响应速度快、测量精度高等优点,特别适宜于由三相交流永磁直线同步电动机驱动的长行程伺服系统或运输系统。 展开更多
关键词 动子附加高频绕组 直线同步电动机 功率角 动子位置角
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分段式永磁直线同步电动机动子位置(功角)和速度的测量 被引量:14
3
作者 王福忠 苏波 袁世鹰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期20-24,共5页
提出了一种连续的分段式永磁直线同步电动机位置(功角)和速度的检测方法。通过在各段电动机的边端槽中附加传感线圈检测动子在运行过程所感应的空载电动势,从中解出动子的位置(功角)和速度。侧重叙述了位置(功角)和速度的测量原理,电枢... 提出了一种连续的分段式永磁直线同步电动机位置(功角)和速度的检测方法。通过在各段电动机的边端槽中附加传感线圈检测动子在运行过程所感应的空载电动势,从中解出动子的位置(功角)和速度。侧重叙述了位置(功角)和速度的测量原理,电枢电流在测量绕组中产生的互感电动势的消除方法,以及试验结果分析。 展开更多
关键词 分段直线同步电动机 位置(功角) 速度
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基于多重凸极跟踪的永磁同步电动机转子位置估计 被引量:10
4
作者 王丽梅 郭庆鼎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期48-52,共5页
提出了基于高频信号注入的内埋式永磁同步电动机多重凸极跟踪转子位置估算方法,对电机的多重凸极进行了建模、测量与分析,并设计了多重凸极的解耦观测器,补偿多重凸极对电机转子位置估计的影响;进行了基于多重凸极跟踪算法的控制系统实... 提出了基于高频信号注入的内埋式永磁同步电动机多重凸极跟踪转子位置估算方法,对电机的多重凸极进行了建模、测量与分析,并设计了多重凸极的解耦观测器,补偿多重凸极对电机转子位置估计的影响;进行了基于多重凸极跟踪算法的控制系统实验。实验结果表明,所提方法能在低速和零速下可靠地估算出转子的磁极位置,且对电机的参数变化不敏感,在补偿了多重凸极的影响后,减小了转子位置估计的误差,提高了估计精度。 展开更多
关键词 同步电动机 高频信号注入 无传感器控制 多重跟踪
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永磁式双凸极电动机系统开环转速和电压关系 被引量:1
5
作者 胡勤丰 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期48-52,59,共6页
双凸极电动机是20世纪90年代出现的一种新型交流电动机调速系统。以12/8极永磁式双凸极电动机为研究对象,在有限元法对电动机内电磁场分析结果的基础上,运用理论分析及系统稳态运行仿真模型,研究了在不同负载转矩下改变变换器直流母线... 双凸极电动机是20世纪90年代出现的一种新型交流电动机调速系统。以12/8极永磁式双凸极电动机为研究对象,在有限元法对电动机内电磁场分析结果的基础上,运用理论分析及系统稳态运行仿真模型,研究了在不同负载转矩下改变变换器直流母线电压对电动机系统开环转速的影响,并在原理样机上进行了试验验证。结果表明,轻载时改变直流母线电压对电动机转速影响较大;重载时改变直流母线电压对电动机转速影响较小。 展开更多
关键词 电动机 转速 电流限幅值 直流母线电压
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永磁同步直线电动机斜极对推力波动影响的研究
6
作者 张鑫 李文斌 《中国农机化学报》 2015年第1期230-232,254,共4页
斜极是抑制永磁同步电动机推力波动的有效手段。本文提出了通过优化斜极角度来抑制推力波动的方法。基于有限元磁场分析软件ANSOFT MEXWELL对永磁同步直线电动机进行3D参数化建模并进行有限元仿真。仿真结果证明了有关齿槽比的斜极对推... 斜极是抑制永磁同步电动机推力波动的有效手段。本文提出了通过优化斜极角度来抑制推力波动的方法。基于有限元磁场分析软件ANSOFT MEXWELL对永磁同步直线电动机进行3D参数化建模并进行有限元仿真。仿真结果证明了有关齿槽比的斜极对推力波动的影响规律。最后分析了斜极的结构与实现方法。 展开更多
关键词 同步直线电动机 推力波动 有限元分析
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基于积分反步控制的永磁直线同步电动机滑模速度控制 被引量:5
7
作者 孙华 戴跃洪 唐传胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第3期101-104,共4页
文章考虑一种不确定载荷的永磁式同步直线电机驱动系统提出了一种改进鲁棒非线性控制器。该控制器是基于新的积分反步法设计的,这是一种对复杂非线性系统有用的鲁棒控制方法,通过引入积分以减少稳态误差。根据Lyapunov稳定理论对所提出... 文章考虑一种不确定载荷的永磁式同步直线电机驱动系统提出了一种改进鲁棒非线性控制器。该控制器是基于新的积分反步法设计的,这是一种对复杂非线性系统有用的鲁棒控制方法,通过引入积分以减少稳态误差。根据Lyapunov稳定理论对所提出的反馈控制律的稳定性进行验证。与传统的基于PID控制比较并给出了Matlab仿真的滑模速度观测器比较,这证明了该PMSLM驱动系统控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 同步直线电动机 积分反步控制 PID控制
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新结构反凸极永磁同步电动机的设计与分析 被引量:2
8
作者 邓先明 郑康 +1 位作者 龚书生 刘晓文 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第6期81-86,共6页
提出了一种结构反凸极永磁同步电动机,利用有限元软件Ansys/Maxwell对反凸极永磁同步电动机进行仿真分析,完成了一台550 W样机的制作和实验。研究表明,所设计的反凸极永磁同步电动机稳态运行时转速波动及转矩脉动都要小于常规凸极永磁... 提出了一种结构反凸极永磁同步电动机,利用有限元软件Ansys/Maxwell对反凸极永磁同步电动机进行仿真分析,完成了一台550 W样机的制作和实验。研究表明,所设计的反凸极永磁同步电动机稳态运行时转速波动及转矩脉动都要小于常规凸极永磁同步电动机,并且电动机损耗更小和效率也更优异,证明了该新型结构电动机的适用性和优越性。 展开更多
关键词 同步电动机 设计 有限元分析 电感 转矩脉动
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近极槽永磁电动机齿顶漏磁对转矩的影响 被引量:9
9
作者 夏加宽 彭兵 +3 位作者 王成元 董婷 孙宜标 韩桂新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期97-103,共7页
近极槽数表贴式永磁同步电机的齿顶漏磁比较大,降低了电机的输出转矩,导致电机转矩产生脉动,分析其对转矩的影响十分必要。根据一对极下的齿顶漏磁周期数为相数的偶数倍且关于原点对称的特点,分析了一相下的齿顶漏磁的傅里叶展开式。由... 近极槽数表贴式永磁同步电机的齿顶漏磁比较大,降低了电机的输出转矩,导致电机转矩产生脉动,分析其对转矩的影响十分必要。根据一对极下的齿顶漏磁周期数为相数的偶数倍且关于原点对称的特点,分析了一相下的齿顶漏磁的傅里叶展开式。由法拉第电磁感应定律把齿顶漏磁和三相绕组反电动势联系起来,在此基础上推导出了齿顶漏磁与电磁转矩关系的解析表达式。有限元仿真和定量分析结果表明:齿顶漏磁降低了电机的平均电磁转矩,产生了六次纹波转矩,说明了分析方法的正确性。 展开更多
关键词 表贴同步电动机 齿顶漏 傅里叶分解 转矩
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一种凸极式永磁同步电机闭环MTPA控制策略研究 被引量:4
10
作者 蔡国庆 姚文熙 章玮 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第9期970-974,共5页
针对基速以下时采用最大转矩电流比控制的闭环矢量控制系统中,当给定转矩或负载转矩突变时,因电流调节器饱和而导致电机动态跟踪过程中实际工作状态脱离MTPA的问题,对凸极式永磁同步电机的MTPA控制、控制器饱和限幅等方面进行了研究。... 针对基速以下时采用最大转矩电流比控制的闭环矢量控制系统中,当给定转矩或负载转矩突变时,因电流调节器饱和而导致电机动态跟踪过程中实际工作状态脱离MTPA的问题,对凸极式永磁同步电机的MTPA控制、控制器饱和限幅等方面进行了研究。提出了一种d轴电流环优先响应的控制器限幅策略,以优化系统动态跟踪过程中的电流跟踪轨迹提升稳定性;在此基础上,提出了一种采用q轴反馈电流在线修正d轴给定电流的闭环MTPA控制策略;利用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,并利用基于TMS320F28335的电机控制系统对闭环MTPA控制策略进行了实验研究。研究结果表明:该控制策略在转矩突变时,d轴给定电流可以实时修正,并迅速跟踪,维持电机在动态跟踪过程中实际电流矢量在MTPA附近。 展开更多
关键词 矢量控制 最大转矩电流比控制 同步电机 限幅
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错位式双边型永磁直线同步电机优化设计 被引量:11
11
作者 卢琴芬 张新敏 +1 位作者 黄立人 叶云岳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期35-41,共7页
针对12槽/11极双边型永磁直线电机,提出了采用电枢或磁极错位一定距离来削弱推力波动的有效方法,并进行了结构优化设计。针对该优化方案,研究了空载工况和额定工况时的电磁性能和推力性能,并进行实验测量与验证。通过与另外两种极数比... 针对12槽/11极双边型永磁直线电机,提出了采用电枢或磁极错位一定距离来削弱推力波动的有效方法,并进行了结构优化设计。针对该优化方案,研究了空载工况和额定工况时的电磁性能和推力性能,并进行实验测量与验证。通过与另外两种极数比槽数多的槽极配合(12槽/13极、12槽/14极)结构相比,不仅验证了错位方法的通用性,而且表明了极数比槽数多的槽极配合结构力性能更好,即12槽/14极结构力性能更优。 展开更多
关键词 双边型 直线同步电机 错位 配合 优化设计
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基于磁饱和凸极效应的面贴式PMSM零速下无传感器技术 被引量:41
12
作者 胡家兵 贺益康 +2 位作者 年珩 贾洪平 秦峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期152-157,共6页
为了实现面贴式隐极永磁同步电机零速下转子初始位置的检测,从电机的高频数学模型出发,引入适合脉振高频注入法实现无传感器运行所需的定子槽磁桥特殊结构,分析了定子槽形和定子槽磁桥尺寸对电机饱和凸极效应的影响,并通过有限元分析予... 为了实现面贴式隐极永磁同步电机零速下转子初始位置的检测,从电机的高频数学模型出发,引入适合脉振高频注入法实现无传感器运行所需的定子槽磁桥特殊结构,分析了定子槽形和定子槽磁桥尺寸对电机饱和凸极效应的影响,并通过有限元分析予以验证,获得了高频阻抗随转子位置的变化规律,提出零速下无转子位置/速度传感器的控制策略。仿真结果表明这种基于饱和凸极转子位置检测原理的无速度传感器控制对面贴式永磁同步电机零速下定位及运行控制的正确性和可行性。 展开更多
关键词 面贴同步电机 零速 无传感器控制 脉振高频注入 饱和效应
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永磁直线电机自构式模糊神经网络控制器设计 被引量:18
13
作者 王丽梅 武志涛 左涛 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期643-647,659,共6页
针对永磁直线同步电动机伺服系统中负载扰动和负载质量变化等参数不确定性对伺服系统动态性能的影响,设计自构式反馈模糊神经网络控制器。该控制器在模糊控制的非线性辩识功能和神经网络的自学习功能的基础上,各层神经元的个数可以根据... 针对永磁直线同步电动机伺服系统中负载扰动和负载质量变化等参数不确定性对伺服系统动态性能的影响,设计自构式反馈模糊神经网络控制器。该控制器在模糊控制的非线性辩识功能和神经网络的自学习功能的基础上,各层神经元的个数可以根据误差状况发生改变,从而在保留了神经网络自学习能力的同时,增强了神经网络的实时性,提高了伺服系统的动态性能。自构反馈机制的引进,增强了神经网络的适应性。仿真结果表明,基于自构式反馈模糊神经网络控制器的永磁直线电机伺服系统对于参数的变化、外部干扰等具有较强的抑制作用,系统具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 自构模糊神经网络 模糊控制 非线性辩识 位置控制
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基于新型高频注入法的表贴式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量:10
14
作者 洪琨 刘刚 +2 位作者 毛琨 吕晓源 周新秀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期2914-2922,共9页
针对表贴式永磁同步电机,提出了一种基于虚拟脉振高频注入法结合载波频率成分法的转子初始位置检测方法。该方法在传统脉振高频注入法的基础上,加入虚拟高频旋转坐标,对传统脉振高频注入法进行了改进;同时,引入载波频率成分法作为转子... 针对表贴式永磁同步电机,提出了一种基于虚拟脉振高频注入法结合载波频率成分法的转子初始位置检测方法。该方法在传统脉振高频注入法的基础上,加入虚拟高频旋转坐标,对传统脉振高频注入法进行了改进;同时,引入载波频率成分法作为转子磁极判断依据。通过仿真和工程实验,对该方法进行验证。实验结果表明:与传统的脉振高频注入法相比,该方法不需要PI调节,易于工程实现,并解决了部分传统脉振高频注入法的过零点问题;与传统的磁极判断方法相比,该方法实施过程简单,准确性高,算法执行时间短。 展开更多
关键词 表贴同步电机 位置检测 效应 虚拟脉振 载波成分
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轧机主传动中同步电动机控制方法的研究
15
作者 李岩 马美娜 +1 位作者 王晓瑜 钱晓龙 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第S1期96-99,共4页
在可逆式轧机主传动中,根据可逆式轧机主传动逆变侧的工艺特点,选择适用于中低速大功率的凸极励磁同步电动机驱动轧机。为实现高性能调速的目的,鉴于定子磁化电流矢量与定子磁链矢量不会因磁路不对称而产生不重合现象,励磁电流的计算相... 在可逆式轧机主传动中,根据可逆式轧机主传动逆变侧的工艺特点,选择适用于中低速大功率的凸极励磁同步电动机驱动轧机。为实现高性能调速的目的,鉴于定子磁化电流矢量与定子磁链矢量不会因磁路不对称而产生不重合现象,励磁电流的计算相对简单,且定子磁链估算精度只受定子电阻变化的影响,故采用定子磁链矢量控制方法实现凸极同步电动机控制。根据凸极同步电动机在电流调节过程中变化很快的特点,近似认为在电流调节期间磁链幅值不变,经简化,得到凸极同步电动机在mt轴下的解耦模型,最后通过准确检测电机磁链幅值和相位,采用电压电流切换模型设计定子磁链观测器,并采用PID对逆变侧凸极同步电动机的速度及转矩进行控制,使主传动调速系统获得了高性能动态品质。 展开更多
关键词 可逆轧机 同步电动机 定子链观测器
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用“软铁磁极”减少永磁电机齿槽转矩的方法 被引量:1
16
作者 王晓远 陈博 +2 位作者 冀睿琳 高鹏 高淼 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期646-652,共7页
针对表贴式永磁同步电机存在齿槽转矩不易削弱的问题,提出了一种采用'软铁磁极'结构降低齿槽转矩的新方法.阐述降低齿槽转矩的基本原理,并通过数学推导给出了齿槽转矩优化效果与'软铁磁极'宽度选择的一般规律.与同结构... 针对表贴式永磁同步电机存在齿槽转矩不易削弱的问题,提出了一种采用'软铁磁极'结构降低齿槽转矩的新方法.阐述降低齿槽转矩的基本原理,并通过数学推导给出了齿槽转矩优化效果与'软铁磁极'宽度选择的一般规律.与同结构采用偏极的方法以及采用斜槽的方法进行仿真对比,针对它们的反电动势、磁通密度分布、齿槽转矩等不同方面进行仿真分析新方法所具有的优势,同时通过样机实验验证结论.结果表明,样机采用'软铁磁极'的方法时,在选取3,mm'软铁'宽度时对削弱效果最好的齿槽转矩为30,m N·m. 展开更多
关键词 表贴同步电动机 齿槽转矩 斜槽 电机
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基于参数敏感自适应的漏磁可变式永磁电机无位置传感器控制研究 被引量:7
17
作者 肖向华 张丽 +1 位作者 朱孝勇 徐磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1606-1616,共11页
漏磁可变式永磁电机(variable leakage flux permanent magnet synchronous motor,VLF-PMSM)具有宽调速、广域高效等优势,满足电动汽车对电机驱动系统的要求。但是,由于其电机参数随电动汽车运行工况可变的特性,给其无位置传感器控制研... 漏磁可变式永磁电机(variable leakage flux permanent magnet synchronous motor,VLF-PMSM)具有宽调速、广域高效等优势,满足电动汽车对电机驱动系统的要求。但是,由于其电机参数随电动汽车运行工况可变的特性,给其无位置传感器控制研究带来极大的挑战。针对此问题,该文提出一种基于参数敏感自适应的零低速无位置传感器控制策略。首先,基于电感参数变化机理,推导凸极率与转子位置估计误差的关系,分析凸极率的变化对系统稳定性的影响。在此基础上,设计参数自适应检测滤波器和滑模控制器,通过转速自适应调节检测滤波器的中心频率,提高转子位置估计精度,并且引入动态调节因子,极大地改善VLF-PMSM无位置传感器控制驱动系统的动稳态响应,以抑制电机参数变化对无位置传感器控制系统的影响。最后,搭建VLF-PMSM无位置传感器矢量控制系统,并进行实验研究,实验结果验证所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 可变同步电机 零低速无位置传感器控制 参数敏感自适应
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单逆变器供电六相串联三相双永磁同步电机直接转矩控制 被引量:8
18
作者 周扬忠 黄志坡 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期5785-5795,共11页
为了减小大容量电机和小容量电机混合使用时变换器的个数,进一步提高各电机转矩控制性能,提出一种对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机的直接转矩控制策略。利用正交变换矩阵将两台电机的机电能量转换变量投影到空间... 为了减小大容量电机和小容量电机混合使用时变换器的个数,进一步提高各电机转矩控制性能,提出一种对称六相凸极式永磁同步电机串联三相凸极式永磁同步电机的直接转矩控制策略。利用正交变换矩阵将两台电机的机电能量转换变量投影到空间正交的两个直角平面上,而非机电能量转换变量投影到零序空间中,实现两台电机定子磁链和转矩的解耦。为了实现两台电机的电磁转矩、定子磁链和零序电流直接控制,采用单电压矢量和部分合成电压矢量结合的方法构建最优开关矢量表。实验结果表明,采用该文所提的控制策略后,各台电机定子磁链、电磁转矩相互解耦。 展开更多
关键词 对称六相同步电机 三相同步电机 串联 直接转矩控制
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新型并列式混合励磁无刷直流电机结构原理及其磁场调节特性 被引量:15
19
作者 耿伟伟 张卓然 +1 位作者 于立 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期131-137,154,共8页
基于永磁同步电机和电励磁双凸极电机的有机组合,提出一种并列式混合励磁无刷直流电机。给出永磁同步电机和电励磁双凸极电机的定转子槽极数匹配原则,讨论了直接串联方式下的电枢绕组结构形式,包括一种具有容错能力的定子结构和绕组连... 基于永磁同步电机和电励磁双凸极电机的有机组合,提出一种并列式混合励磁无刷直流电机。给出永磁同步电机和电励磁双凸极电机的定转子槽极数匹配原则,讨论了直接串联方式下的电枢绕组结构形式,包括一种具有容错能力的定子结构和绕组连接方式。利用二维有限元法分析两类电机基本运行特性,并进一步对整个并列式混合励磁无刷直流电机进行了三维有限元瞬态场分析。研究结果表明,该并列式混合励磁电机实现了两类不同原理无刷电机的高效并列运行,结构简单可靠,气隙磁场易于双向调节,对于永磁电机部分内部绕组故障短路可以有效灭磁,在飞机电源起动发电等场合有重要应用价值。 展开更多
关键词 同步电机 电机 三维有限元分析 并列 混合励 无刷直流电机
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直驱型机电作动器中永磁容错电机非线性模型研究 被引量:5
20
作者 卢晓慧 梁加红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期145-151,189,共7页
针对直驱型机电作动器中永磁容错电机存在饱和凸极效应的特点,建立三相12槽10极永磁容错电机非线性数学模型。将电机绕组磁链分为定子电流和转子磁极产生的磁链两部分,把转子磁极产生磁链等效为随转子位置变化的等效电流产生磁链,将电... 针对直驱型机电作动器中永磁容错电机存在饱和凸极效应的特点,建立三相12槽10极永磁容错电机非线性数学模型。将电机绕组磁链分为定子电流和转子磁极产生的磁链两部分,把转子磁极产生磁链等效为随转子位置变化的等效电流产生磁链,将电感表示为绕组总电流函数。辨识电机非线性磁链模型,在此基础上得出永磁容错电机非线性模型参数,在Matlab/Simulink中建立永磁容错电机非线性数学模型,并进行仿真分析。最后,利用有限元法和实验验证永磁容错电机非线性数学模型的有效性。此模型可推广到其他永磁容错电机中,可以为永磁容错电机无传感器控制设计提供参考,对提高直驱型机电作动器可靠性很有帮助。 展开更多
关键词 直驱型机电作动器 容错电机 表贴同步电机 饱和效应 非线性数学模型 有限元法
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