高频电流注入单绕组无轴承磁通切换电机悬停及启动过程的无径向位移传感器控制 被引量：2

1

作者 陈垚 周扬忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3204-3216,共13页

无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传... 无轴承电机在悬停及启动过程始终需要保持稳定悬浮,准确获取转子径向位移信息是控制转子稳定悬浮的关键,传感器的使用易受环境影响,降低系统可靠性,并且增加系统成本。针对电机悬停及启动过程,提出一种基于高频电流注入的无径向位移传感器控制方法。首先,基于电机电感数学模型,建立当转矩平面注入高频旋转电流信号后,空间对称绕组中有效高频偏差电势幅值与转子径向位移的关系;接着,利用线性正弦跟踪器提取有效高频偏差电势幅值;然后,基于上述电势幅值与转子径向位移关系,构建转子径向位移观测器;最后,将观测位移与自抗扰控制策略相结合,构建高性能的无径向位移传感器控制策略。理论分析与实验结果验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 单绕组无轴承磁通切换电机 高频电流注入 线性正弦跟踪器 无径向位移传感器控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

转子切向旋转和径向悬浮解耦的单绕组无轴承磁通切换电机驱动控制策略研究 被引量：8

2

作者 郑梦飞 周扬忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期185-194,共10页

为了进一步提高定子绕组、定子槽空间等的利用率,在维持传统12/10磁通切换电机12个线圈基本结构基础上,通过合理的线圈分相,构建能够在空间产生互差120°三个对称悬浮力分量的六相单绕组;针对该绕组结构,从偏置磁场和悬浮电流分量角... 为了进一步提高定子绕组、定子槽空间等的利用率,在维持传统12/10磁通切换电机12个线圈基本结构基础上,通过合理的线圈分相,构建能够在空间产生互差120°三个对称悬浮力分量的六相单绕组;针对该绕组结构,从偏置磁场和悬浮电流分量角度,建立转子径向悬浮力模型;构建转子切向旋转和径向悬浮相互解耦的驱动控制策略。利用有限元分析和实验相结合方法,对所提驱动系统进行验证,结果表明,转子在额定负载情况下,径向位移控制误差小于±0.15 mm;转子切向和径向控制相互解耦。 展开更多

关键词 无轴承磁通切换永磁电机 悬浮力模型 单绕组结构 解耦控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

单绕组无轴承磁通切换电机转子空间位置估计及其无传感器复合控制 被引量：9

3

作者 陈垚 周扬忠 +1 位作者 张竞 黄政凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期4666-4678,共13页

已有关于单绕组无轴承电机的无传感器技术仅对转子切向位置或径向位移的其中一项进行研究,未能同时实现转子空间位置(切向位置和径向位移)的估计。对此,针对无轴承磁通切换电机(bearingless flux-switching permanent magnet machines,B... 已有关于单绕组无轴承电机的无传感器技术仅对转子切向位置或径向位移的其中一项进行研究,未能同时实现转子空间位置(切向位置和径向位移)的估计。对此,针对无轴承磁通切换电机(bearingless flux-switching permanent magnet machines,BFSPMM)提出一种转子空间位置估计方法及其无传感器复合控制策略。首先,构造含有转子空间位置信息的磁链函数,分别推导出仅关于转子切向位置信息的转矩平面磁链函数和包含转子径向位移信息的空间对称绕组偏差磁链函数。然后,基于磁链函数提取出转子空间位置信息,将所估计的信息代替传感器检测信号,通过无传感器复合控制策略,实现BFSPMM无空间位置传感器控制,并进行稳定性分析。最后,实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无轴承磁通切换电机 转子空间位置 无传感器控制 磁链函数 偏差磁链

在线阅读 下载PDF 职称材料

单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型

4

作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘程子 刘泽远 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1127-1136,I0027,共11页

现有的单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机悬浮力数学模型存在一定不足,无法反映在定转子极不完全重叠区间不同方向绕组电流以及在定转子极完全重叠区间边缘磁通对悬浮力分布的作用,影响电机的悬浮精度。为提高悬浮精度,针对该电机... 现有的单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机悬浮力数学模型存在一定不足,无法反映在定转子极不完全重叠区间不同方向绕组电流以及在定转子极完全重叠区间边缘磁通对悬浮力分布的作用,影响电机的悬浮精度。为提高悬浮精度,针对该电机结构特性建立新的磁导表达式,将等效磁路法与虚位移法结合,建立考虑绕组电流耦合关系及边缘磁通的全角度范围悬浮力数学模型。经有限元分析,验证该数学模型能够准确反映出绕组电流耦合作用以及边缘磁通对悬浮力分布的影响,克服了现有数学模型的不足,能够准确拟合有限元结果。实验结果表明,利用该新型全周期数学模型在实现电机稳定悬浮的同时,能提高悬浮精度,进一步验证模型的正确性。该数学模型的建立可为电机拓扑结构创新、控制方法优化以及容错控制设计提供可靠的理论支撑。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 数学模型 耦合关系 虚位移法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于最小二乘支持向量机解耦的无轴承磁通切换电机转子径向磁悬浮逆系统控制

5

作者 林佳泷 周扬忠 +1 位作者 陈东远 梁彤伟 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4534-4546,共13页

针对无轴承磁通切换电机非线性、多变量、强耦合特性,该文提出一种转子径向磁悬浮解耦控制策略。首先,采用最小二乘支持向量机的方法对悬浮力模型中的耦合电磁力部分进行拟合补偿,实现悬浮系统初步解耦;然后,验证悬浮系统可逆性,并按照... 针对无轴承磁通切换电机非线性、多变量、强耦合特性,该文提出一种转子径向磁悬浮解耦控制策略。首先,采用最小二乘支持向量机的方法对悬浮力模型中的耦合电磁力部分进行拟合补偿,实现悬浮系统初步解耦;然后,验证悬浮系统可逆性,并按照逆系统理论设计伪线性复合悬浮系统,进一步实现了悬浮系统的线性化解耦;最后,对解耦后的悬浮系统设计闭环控制器,对悬浮闭环系统稳定性进行理论分析。实验结果验证,所提控制策略实现了无轴承磁通切换电机悬浮系统的动态解耦,提升了悬浮系统的动、静态性能。 展开更多

关键词 无轴承磁通切换电机 逆系统 最小二乘支持向量机 径向磁悬浮 解耦控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

单绕组宽转子结构无轴承开关磁阻电机绕组故障补偿控制

6

作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘程子 刘泽远 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2389-2400,I0030,共13页

针对单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth,BSRMWR)的齿极绕组故障情况,基于该电机的本体结构与工作原理,提出一种兼顾转矩性能与悬浮力稳定性的补偿方法。建立适用于... 针对单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth,BSRMWR)的齿极绕组故障情况,基于该电机的本体结构与工作原理,提出一种兼顾转矩性能与悬浮力稳定性的补偿方法。建立适用于该悬浮力补偿方式的电机新型数学模型;为了在应用悬浮力补偿方式时的稳定悬浮,将一种新型悬浮力分配函数(force sharing function,FSF)引入电流斩波控制(current chopping control,CCC)策略。通过仿真软件及硬件实验平台,验证CCC&FSF控制方法对稳定悬浮力的有效性,以及基于CCC&FSF策略下的悬浮力补偿方法在绕组故障时的有效性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 电流斩波控制 悬浮力分配函数 故障补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

悬浮绕组直流励磁型无轴承磁通切换电机转矩与悬浮力直接控制

7

作者 周祎豪 周扬忠 +1 位作者 张竞 黄郑凯 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期269-279,共11页

针对悬浮绕组直流励磁型双绕组12/10极U型定子铁芯无轴承磁通切换电机BFSPMM(bearingless flux switching permanent magnet motor)提出1种直接控制策略。首先,分析转子偏心对电机数学模型的影响并构建偏心情况下的双绕组BFSPMM数学模型... 针对悬浮绕组直流励磁型双绕组12/10极U型定子铁芯无轴承磁通切换电机BFSPMM(bearingless flux switching permanent magnet motor)提出1种直接控制策略。首先,分析转子偏心对电机数学模型的影响并构建偏心情况下的双绕组BFSPMM数学模型;然后,根据机电能量转换原理推导双绕组无轴承磁通切换电机的转矩数学模型并构建基于空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)的直接转矩控制;最后,运用虚位移法得到悬浮力数学模型,通过SVPWM合成的电压矢量对悬浮绕组磁链的进行精确控制,实现对悬浮力的直接控制。实验结果表明,转子可以稳定悬浮且悬浮力与转矩可以独立控制,说明系统具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 无轴承磁通切换电机 悬浮绕组直流励磁 空间矢量脉宽调制 直接转矩控制 直接悬浮力控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

大气隙磁通切换无轴承永磁电机径向力绕组设计与比较 被引量：14

8

作者 丁强 王晓琳 +1 位作者 邓智泉 倪拓成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2403-2413,共11页

以大气隙磁通切换无轴承永磁电机为对象,研究基于反电动势矢量图的径向力绕组配置原则,并详细分析隔齿绕法和全齿绕法两种绕组形式。在径向力建模过程中,推导计及转矩电流影响的完整径向力模型,并利用有限元分析验证其正确性。从转矩特... 以大气隙磁通切换无轴承永磁电机为对象,研究基于反电动势矢量图的径向力绕组配置原则,并详细分析隔齿绕法和全齿绕法两种绕组形式。在径向力建模过程中,推导计及转矩电流影响的完整径向力模型,并利用有限元分析验证其正确性。从转矩特性、径向力特性和铜耗特性等方面比较隔齿绕法和全齿绕法绕组结构的性能差异,并对比忽略转矩电流前后径向力合力幅值和方向角的变化,研究转矩电流对径向力性能的影响,进而提出在保证稳定悬浮前提下最大可忽略转矩电流的理论计算方法。随后对两种绕组配置方式进行综合评价。结果表明,隔齿绕法绕组结构除径向力脉动性能外,其他各项性能均优于全齿绕法绕组结构。最后在一台采用隔齿绕法绕组结构的原理样机上实现稳定悬浮运行。 展开更多

关键词 磁通切换 无轴承永磁电机 绕组结构 隔齿绕法 全齿绕法 反电动势矢量图

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型双绕组无轴承磁通切换永磁电机的设计与分析 被引量：7

9

作者 孙宇新 吴昊洋 +2 位作者 施凯 唐敬伟 沈启康 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1096-1104,共9页

为了克服传统的转子永磁型无轴承电机的永磁体冷却条件差、散热困难、转子机械强度低等问题,提出了一种新型无轴承磁通切换永磁电机.该电机绕组和永磁体均放在定子上,转子仅由带有凸极的铁心组成,转子结构简单,适合需要1次性转子的人工... 为了克服传统的转子永磁型无轴承电机的永磁体冷却条件差、散热困难、转子机械强度低等问题,提出了一种新型无轴承磁通切换永磁电机.该电机绕组和永磁体均放在定子上,转子仅由带有凸极的铁心组成,转子结构简单,适合需要1次性转子的人工血液泵的场合.该电机结合了无轴承永磁电机和磁通切换永磁电机的特性,具有悬浮力密度和转矩密度高、悬浮力脉动和转矩脉动低、转矩和悬浮力耦合程度低以及直接方便的悬浮力调节性能等优点.首先介绍了该电机的结构和运行原理,其次建立了电磁转矩和悬浮力的数学模型,以增大转矩密度与悬浮力密度和减小转矩脉动与悬浮力脉动为目标,对该电机的关键尺寸参数进行了优化设计.最后基于有限元法分析了该电机的空载反电动势、转矩、悬浮力以及转矩与悬浮力之间的耦合等电磁性能,验证了该电机的优点. 展开更多

关键词 无轴承永磁电机 磁通切换永磁电机 有限元分析 数学模型 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种计及定转子磁极磁阻的单绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型

10

作者 石凡 王宏华 +1 位作者 李昊 周潼 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期7712-7727,共16页

该文提出一种计及定转子磁极磁阻的单绕组无轴承开关磁阻电机(SWBSRM)新型数学模型,以解决此电机现有虚位移法建模中存在的径向悬浮力误差较大、定转子齿极中线对齐位置处电磁转矩波形不连续和径向悬浮力波形凹陷以及不便于建立磁饱和... 该文提出一种计及定转子磁极磁阻的单绕组无轴承开关磁阻电机(SWBSRM)新型数学模型,以解决此电机现有虚位移法建模中存在的径向悬浮力误差较大、定转子齿极中线对齐位置处电磁转矩波形不连续和径向悬浮力波形凹陷以及不便于建立磁饱和模型问题。首先,建立SWBSRM定转子极交叠区线性数学模型:提出一种高精度的计算椭圆形边缘气隙磁路长度的解析方法,解决定转子齿极中线对齐位置处存在的转矩波形不连续和悬浮力波形凹陷问题;此外,提出在建立定转子极交叠区无磁饱和数学模型时计及定转子磁极磁阻,并将气隙磁压表示为关于绕组磁动势的线性函数以更精确地计算气隙磁压,可显著减小悬浮力误差。其次,建立计及磁饱和的SWBSRM定转子极交叠区数学模型:采用分段线性函数拟合气隙磁压和绕组磁动势之间的非线性关系,提出具有高拟合精度的分段点选取规律,可较精确地计算悬浮力和转矩。然后,建立适用于多工况的SWBSRM定转子极非交叠区数学模型,从而与定转子极交叠区数学模型构成一个相周期内的完整数学模型。最后,通过与SWBSRM现有虚位移法模型和有限元模型的计算结果对比,验证了所建模型的优良性能。 展开更多

关键词 单绕组无轴承开关磁阻电机 边缘气隙磁路 磁极磁阻 磁饱和 数学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

无需转子位置角悬浮的双绕组无轴承磁通切换永磁电机驱动研究 被引量：5

11

作者 周扬忠 方飞 +1 位作者 吴汉童 吴赫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6601-6610,共10页

定子永磁型磁通切换电机具有永磁体散热容易、转子结构简单等优点。在传统的三相功率绕组的12/10磁通切换永磁电机拓扑基础上,基于空间对称线圈流过电流对空间对称气隙磁场进行相反方向调制的思路构建三相悬浮绕组。两套绕组均采用三相... 定子永磁型磁通切换电机具有永磁体散热容易、转子结构简单等优点。在传统的三相功率绕组的12/10磁通切换永磁电机拓扑基础上,基于空间对称线圈流过电流对空间对称气隙磁场进行相反方向调制的思路构建三相悬浮绕组。两套绕组均采用三相逆变桥供电,各相悬浮绕组正方向电流产生的悬浮力在空间近似互差120?,从而三相悬浮力合成出实现转子需要的悬浮力;功率绕组采用矢量控制算法实现转子切向旋转控制。理论分析及实验结果表明,电机稳态及动态运行中转子均能稳定悬浮于中心附近,最大控制误差小于?0.1mm;电机切向旋转运行对转子稳定悬浮控制影响较小。 展开更多

关键词 磁通切换永磁电机 无轴承技术 三相双绕组结构 驱动控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于转矩和悬浮力分配函数的单绕组BSRMWR预测控制

12

作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘泽远 刘程子 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期6116-6128,I0030,共14页

由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机... 由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机的转矩分配函数和悬浮力分配函数;结合模型预测控制理论,研究一种基于转矩分配函数和悬浮力分配函数的预测转矩和预测悬浮力控制方法;通过仿真软件及硬件平台,验证该控制方法的效果。结果表明,该控制方法不仅可以实现电机的稳定悬浮运行,而且在抑制转矩脉动和悬浮力波动方面具有优越性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 转矩分配函数 悬浮力分配函数 模型预测控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于滑模和扩张状态观测器的双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮控制策略研究 被引量：7

13

作者 崔征山 周扬忠 +1 位作者 张竞 周祎豪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期269-279,共11页

双绕组无轴承磁通切换电机是非线性多变量的复杂对象,传统的转速PI与径向位移PI控制存在超调大,系统易受外界扰动影响等缺点。基于滑模变结构控制思想,提出一种转子径向位移滑模控制策略。针对滑模控制中存在建模不准确,以及转子动力学... 双绕组无轴承磁通切换电机是非线性多变量的复杂对象,传统的转速PI与径向位移PI控制存在超调大,系统易受外界扰动影响等缺点。基于滑模变结构控制思想,提出一种转子径向位移滑模控制策略。针对滑模控制中存在建模不准确,以及转子动力学模型中存在陀螺效应等问题,通过建立一种扩张状态观测器对系统扰动进行观测,并在滑模控制基础上加入扰动前馈补偿,设计出一种径向位移滑模控制与扩张状态观测器的复合控制策略。实验结果表明,所提径向位移滑模控制相比传统PI控制具有响应速度快、径向位移脉动小、抗负载扰动性强等优点。所提径向位移滑模与扩张状态观测器的复合控制策略,相比于径向位移滑模控制可有效减小转子径向位移脉动约30%,进一步增强了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 双绕组无轴承磁通切换电机 径向位移 滑模变结构 扩张状态观测器 复合控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进子域模型的双绕组无轴承磁通切换电机磁场解析计算 被引量：7

14

作者 崔征山 周扬忠 周祎豪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期66-77,共12页

针对双绕组无轴承磁通切换永磁电机的复杂结构,通过建立一种改进的子域模型来分析电机电磁特性。对于悬浮绕组采用分布式双层绕组嵌放方式,提出了一种等效电流分析方法,将上、下层绕组电流等效为同一电流元。与传统子域模型中分布式双... 针对双绕组无轴承磁通切换永磁电机的复杂结构,通过建立一种改进的子域模型来分析电机电磁特性。对于悬浮绕组采用分布式双层绕组嵌放方式,提出了一种等效电流分析方法,将上、下层绕组电流等效为同一电流元。与传统子域模型中分布式双层绕组分析法相比,所提改进子域模型法可减少求解变量的个数,将未知参数矩阵从22阶简化到18阶,降低了磁场计算的复杂程度。考虑实际电机铁心材料具有非线性,提出一种考虑磁饱和的相对磁导函数补偿方法,将定、转子齿部的饱和磁阻近似等效为对应齿前气隙磁阻的增加量,通过等效增大电机气隙长度来间接反应铁心的饱和状况。之后,依据电机磁动势守恒原则,推导出线性与非线性条件下的气隙磁密解析关系。最后,利用有限元法和样机实验验证本文所提方法的有效性。 展开更多

关键词 双绕组无轴承磁通切换永磁电机 改进子域模型 分布式双层绕组 等效电流 相对磁导函数补偿法 磁动势守恒

在线阅读 下载PDF 职称材料

单绕组无轴承永磁薄片电机的原理和实现 被引量：23

15

作者 朱俊 邓智泉 +1 位作者 王晓琳 廖启新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第33期68-74,共7页

研究了一种单绕组无轴承永磁薄片电机的工作原理和结构设计。摒弃了传统无轴承电机的双绕组结构,采用一套绕组实现电机转子悬浮和旋转。推导了单绕组无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型,给出相应的控制策略和功率系统设计方案。制... 研究了一种单绕组无轴承永磁薄片电机的工作原理和结构设计。摒弃了传统无轴承电机的双绕组结构,采用一套绕组实现电机转子悬浮和旋转。推导了单绕组无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型,给出相应的控制策略和功率系统设计方案。制作了实验样机,并做了空载和负载实验。实验样机调试结果表明,单绕组无轴承永磁薄片电机成功实现了包括径向、轴向和扭转等方向的5自由度全悬浮。 展开更多

关键词 单绕组 无轴承 薄片电机 磁悬浮 H桥

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型单绕组多相无轴承电机 被引量：11

16

作者 黄进 康敏 杨家强 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1850-1856,共7页

根据电机的悬浮原理提出了一种单绕组多相无轴承电机模型,通过一台多相变频器在单套多相绕组中通入2组电流来实现单绕组多相电机的无轴承运行.以单绕组六相感应电机为例,分析了单绕组多相无轴承电机的悬浮原理和绕组结构等问题.利用改... 根据电机的悬浮原理提出了一种单绕组多相无轴承电机模型,通过一台多相变频器在单套多相绕组中通入2组电流来实现单绕组多相电机的无轴承运行.以单绕组六相感应电机为例,分析了单绕组多相无轴承电机的悬浮原理和绕组结构等问题.利用改进的绕组函数法来计算偏心状态下电机的电感,并采用虚位移法计算考虑偏心的径向力解析模型,利用有限元法验证了该解析模型的正确性.通过建立多相无轴承电机的数学模型,对单绕组多相无轴承电机的磁场定向控制进行了仿真,结果表明该电机能够实现稳定的悬浮和获得良好的调速性能. 展开更多

关键词 无轴承电机 单绕组 多相绕组 数学模型 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

12/8极单绕组无轴承开关磁阻电机绕组开路故障有限元分析 被引量：10

17

作者 赵丽丹 邓智泉 +1 位作者 曹鑫 冯绍兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期131-137,144,共8页

由于各齿极绕组均独立控制,单绕组无轴承开关磁阻电机(SWBSRM)的容错控制更加灵活,其转矩和悬浮力在故障运行时的补偿方式具有多样化特点。为探究12/8极SWBSRM绕组开路故障下运行性能,本文针对其典型的故障类型提出不同补偿方式,运用AN... 由于各齿极绕组均独立控制,单绕组无轴承开关磁阻电机(SWBSRM)的容错控制更加灵活,其转矩和悬浮力在故障运行时的补偿方式具有多样化特点。为探究12/8极SWBSRM绕组开路故障下运行性能,本文针对其典型的故障类型提出不同补偿方式,运用ANSYS建模分析其电磁特性。基于有限元分析结果,优化了不同故障类型下的悬浮力补偿方式,为SWBSRM容错技术的理论与实验研究提供参考。 展开更多

关键词 单绕组 无轴承开关磁阻电机 绕组开路 有限元仿真 补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型电励磁磁通切换电机励磁绕组结构分析 被引量：17

18

作者 王宇 邓智泉 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期97-104,共8页

励磁绕组连接方式对电励磁磁通切换电机电磁特性影响很大。对所提出的2种新型电励磁磁通切换电机,分析了其工作模式和"磁通切换原理",利用有限元分析方法比较了2种电机的电磁特性:定子磁链、反电势、气隙磁密、定位力矩、电... 励磁绕组连接方式对电励磁磁通切换电机电磁特性影响很大。对所提出的2种新型电励磁磁通切换电机,分析了其工作模式和"磁通切换原理",利用有限元分析方法比较了2种电机的电磁特性:定子磁链、反电势、气隙磁密、定位力矩、电磁转矩、转矩密度。重点比较了励磁绕组连接方式对电机漏磁和功率密度的影响。结果表明,电励磁磁通切换电机具有较高正弦度的双极性磁链和全周期工作模式,适合运行在无刷交流场合。拓扑2具有更小的漏磁和更高的励磁电流利用率,其转矩密度为拓扑1的2倍。分析结果为所提出电励磁磁通切换电机在航空起动/发电机系统、风力发电系统等领域的应用提供了理论背景。 展开更多

关键词 电励磁磁通切换电机 双极性磁链 励磁绕组连接方式 转矩密度 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

单绕组无轴承薄片电机功率系统的设计 被引量：7

19

作者 朱俊 邓智泉 +1 位作者 王晓琳 廖启新 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期5-9,共5页

针对单绕组无轴承薄片电机定子绕组电流不满足三相约束关系,传统的三相逆变器无法驱动,根据电机径向悬浮力模型和定子绕组电流模型,设计并搭建了一种基于H桥功率模块的多相驱动功率系统。运用单绕组无轴承薄片电机的原理样机系统,成功... 针对单绕组无轴承薄片电机定子绕组电流不满足三相约束关系,传统的三相逆变器无法驱动,根据电机径向悬浮力模型和定子绕组电流模型,设计并搭建了一种基于H桥功率模块的多相驱动功率系统。运用单绕组无轴承薄片电机的原理样机系统,成功实现了电机的五自由度全悬浮,包括径向、轴向和扭转方向。实验结果表明,基于H桥模块的功率系统可对电机各绕组进行独立驱动,使得各绕组电流相互无影响,完全满足单绕组无轴承薄片电机的驱动要求。 展开更多

关键词 H桥功率系统 单绕组 无轴承 薄片电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

H桥驱动下的单绕组无轴承薄片电机功率系统故障分析及容错控制 被引量：8

20

作者 任新宇 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期74-83,12,共10页

针对由H桥驱动的单绕组无轴承薄片电机因功率系统开关管发生故障导致电机无法正常运行的问题,以六相单绕组无轴承薄片电机为例,分析了开关管发生开路和短路故障时H桥的工作模态以及故障对系统造成的影响。在故障分析的基础上,对电机短... 针对由H桥驱动的单绕组无轴承薄片电机因功率系统开关管发生故障导致电机无法正常运行的问题,以六相单绕组无轴承薄片电机为例,分析了开关管发生开路和短路故障时H桥的工作模态以及故障对系统造成的影响。在故障分析的基础上,对电机短路电流数学模型进行了推导,提出统一的故障容错控制方法。该方法通过非故障相电流重构,补偿功率模块故障对系统造成的影响,提供电机稳定运行所需悬浮力与转矩。通过有限元分析,验证了短路电流模型的正确性及故障容错方法的有效性。以1相和2相绕组功率开关管发生开路或短路故障为例,在一台原理样机上实验验证了理论分析与仿真结论。 展开更多

关键词 无轴承 薄片电机 单绕组 H桥 功率逆变器故 障 容错控制 短路 开路

在线阅读 下载PDF 职称材料