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12/14无轴承开关磁阻电机双系统性能统一优化策略 被引量：2
1
作者 袁野 叶腾 +3 位作者 杨帆 丁世宏 徐波 孙玉坤 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2800-2809,I0031,共11页
12/14无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能表征出不同的影响规律,导致转矩系统与悬浮系统关键性能难以统一优化。针对上述问题,该文提出12/14 BSRM转矩/悬浮... 12/14无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能表征出不同的影响规律,导致转矩系统与悬浮系统关键性能难以统一优化。针对上述问题,该文提出12/14 BSRM转矩/悬浮双系统关键性能统一优化策略。在探明12/14 BSRM结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能影响规律的基础上,分类定义非灵敏变量、单系统灵敏变量与双系统灵敏变量;进一步,着重针对单系统灵敏变量和双系统灵敏变量分别开展递进式单系统粗优化和交互式双系统协同优化,依次得到单转矩系统灵敏变量最优值、单悬浮系统灵敏变量最优值和双系灵敏变量最优值;最后,对比分析优化前后的12/14 BSRM转矩系统和悬浮系统关键性能,并搭建实验平台对优化后的样机进行性能测试,仿真和实验结果验证了所提优化策略的高效性和可行性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 转矩系统 悬浮系统 灵敏变量 优化策略
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一种具有快速磁链-转矩转换的开关磁阻电机简化磁链模型
2
作者 杨帆 王星 +3 位作者 陈昊 戈凯 潘剑飞 徐立军 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第17期47-56,共10页
针对电机运行过程中快速获取开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)相磁链和相转矩较为困难的情况,提出了一种简化的SRM磁链模型。该模型可以快速准确地计算出电机的相磁链和相转矩。首先,在所提出的建模策略中采用不同的耦合... 针对电机运行过程中快速获取开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)相磁链和相转矩较为困难的情况,提出了一种简化的SRM磁链模型。该模型可以快速准确地计算出电机的相磁链和相转矩。首先,在所提出的建模策略中采用不同的耦合系数ε来拟合每个角度的磁链曲线,与低阶傅里叶分解法相比,有效地提高了磁链模型的精度。其次,针对电机在制造过程中受摩擦系数和测量误差影响产生的电机磁链数据不准确的问题,提出了一种基于电机加速度回路的补偿策略,以进一步提高电机磁链模型的精度。最后,在一台12/8的SRM上,对三阶傅里叶磁链模型和所提出的磁链模型在不同控制策略下获取的相电流波形进行了比较,验证了所提方法具有较高的建模精度。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 磁链 转矩 耦合系数 傅里叶分解法 曲线拟合
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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
3
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
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基于电流误差补偿的开关磁阻电机振动抑制策略
4
作者 葛乐飞 宋佳赫 +2 位作者 黄佳乐 樊子祯 宋受俊 《电工技术学报》 北大核心 2025年第17期5434-5447,共14页
开关磁阻电机(SRM)的双凸极结构和工作原理引发了电机的转矩脉动与径向力脉动问题,进而导致电机振动。而传统的振动抑制策略对两者的综合抑制能力较弱,极大地限制了SRM在高精度需求等领域的应用。为实现对两者的同时抑制,该文提出一种... 开关磁阻电机(SRM)的双凸极结构和工作原理引发了电机的转矩脉动与径向力脉动问题,进而导致电机振动。而传统的振动抑制策略对两者的综合抑制能力较弱,极大地限制了SRM在高精度需求等领域的应用。为实现对两者的同时抑制,该文提出一种基于磁链波形规划的径向力与转矩分配函数(TSF),并改进电压矢量表,为径向力的降低预留充足的时间,进而抑制径向力脉动;在此基础上,构建磁阻预测值与实际值间的差值模型,利用磁阻与电流的关系提出一种基于磁阻预测的电流误差补偿方法提高模型预测控制(MPC)的精度,进一步提升对转矩脉动和径向力脉动的抑制效果。经不同工况下的实验得出,与传统电流斩波控制(CCC)、脉冲宽度调制(PWM)、模型预测转矩控制(MPTC)法相比,采用新的控制策略可同时使转矩脉动和径向力脉动至少分别降低10.10%和23.47%,电机的振动加速度频谱也验证了具有误差补偿的振动抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 模型预测控制 振动 误差补偿
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基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法
5
作者 韩国强 韩颖 +2 位作者 贾政 朱惠敏 于东升 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5931-5944,共14页
为避免基于传统模型预测电流控制方法易受参数变化和系统扰动影响的不足,提出了一种基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法。建立了开关磁阻电机的超局部模型,进而计算出下一时刻的预测电流值。设计线性扩张状态观测器在... 为避免基于传统模型预测电流控制方法易受参数变化和系统扰动影响的不足,提出了一种基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法。建立了开关磁阻电机的超局部模型,进而计算出下一时刻的预测电流值。设计线性扩张状态观测器在线估计出开关磁阻电机超局部模型中的扰动,并根据朱利稳定判据获得线性扩张状态观测器的稳定条件。在给出开关磁阻电机功率变换器的三种基本工作模式的基础上,通过合理划分子区域采用一种简化的预测控制集以减少计算时间,并计算出下一时刻的预测参考电流。基于超局部模型预测电流与预测参考电流之间的关系,确定下一时刻的最优开关矢量,并利用转速电流双闭环控制策略实现开关磁阻电机的无模型预测控制。为了验证所提方法的优势,搭建了仿真模型和实验平台,结果表明,所提方法具有良好的动静态控制性能。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 超局部模型 线性扩张状态观测器 无模型预测电流控制
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一种开关磁阻电机转矩分配优化控制策略
6
作者 李红伟 罗华林 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期126-132,共7页
针对开关磁阻电机存在转矩脉动较大的问题,通过对传统余弦型转矩分配函数进行改进,提出一种开关磁阻电机补偿型余弦转矩分配优化控制策略。根据总转矩与期望转矩的稳态偏差,引入傅里叶逼近曲线,对分配转矩进行补偿,并采用双关断角的功... 针对开关磁阻电机存在转矩脉动较大的问题,通过对传统余弦型转矩分配函数进行改进,提出一种开关磁阻电机补偿型余弦转矩分配优化控制策略。根据总转矩与期望转矩的稳态偏差,引入傅里叶逼近曲线,对分配转矩进行补偿,并采用双关断角的功率变换电路驱动控制,进行零电压续流,提高实际转矩对分配转矩的跟踪能力。为获得更好的控制性能,进一步采用遗传算法,以降低转矩脉动和铜损为目标,对控制参数进行了全局寻优。以1台四相8/6极开关磁阻电机为控制对象进行建模仿真,来验证所提策略的有效性。结果表明:与传统余弦型转矩分配控制相比,所提改进控制策略提升了电机在不同转速下的性能,转矩脉动降低最高达68.89%,均方根电流减小最高达11.74%。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数 转矩补偿 双关断角 转矩脉动
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轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机及其绕组故障特性 被引量：1
7
作者 王国平 陈昊 +3 位作者 戚湧 徐立军 于丰源 闫文举 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1090-1104,共15页
为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的... 为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的集中式绕组,且在相邻定子模块极端处嵌入永磁体构成了混合励磁磁路,能够在提升电机转矩输出能力的同时保证绕组故障冗余能力。首先,介绍了所提电机的拓扑结构和工作原理,通过磁等效电路法分析了电机转矩和磁链的耦合关系。然后,利用有限元方法分析比较了电机在无故障和故障状态下的电磁性能,建立了电机故障条件下绕组的数学模型,仿真预测了不同故障下电机特性和容错性能。最后,加工制造了一台样机并搭建了实验平台,给出了绕组正常励磁和故障下的实验结果,验证了所提电机结构的有效性和故障性能分析的准确性。 展开更多
关键词 轴向磁通开关磁阻电机 模块化定子 混合励磁 绕组故障 电磁性能
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基于磁场调制理论的开关磁阻电机半解析饱和气隙磁场模型
8
作者 郭小强 花为 程明 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期611-617,共7页
为全面考虑磁饱和对开关磁阻电机气隙磁场的影响,基于气隙磁场调制理论,建立了一种半解析饱和气隙磁场模型。该模型在线性气隙磁场模型基础上,研究了磁饱和对气隙磁导的调制效应,并量化了磁饱和程度与气隙磁导各阶谐波之间的关系。通过... 为全面考虑磁饱和对开关磁阻电机气隙磁场的影响,基于气隙磁场调制理论,建立了一种半解析饱和气隙磁场模型。该模型在线性气隙磁场模型基础上,研究了磁饱和对气隙磁导的调制效应,并量化了磁饱和程度与气隙磁导各阶谐波之间的关系。通过有限元分析获取少量样本数据后,采用插值方法重构出饱和气隙磁导频谱,从而校正受磁饱和影响的线性气隙磁场模型。构建了有限元仿真模型,在3倍过载条件下使电机进入深度饱和状态进行仿真验证。搭建了静态磁链测试平台进行实验验证。仿真结果表明,所提出的半解析法与有限元结果误差小于1%。实测结果表明,所提半解析法与实测结果误差小于10%。该方法克服了纯有限元法时间长和纯解析法推导复杂的问题,实现了电机基本电磁性能的快速评估。 展开更多
关键词 气隙磁场 场调制 磁饱和 半解析 开关磁阻电机
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开关磁阻电机电流连续模式研究
9
作者 刘云虎 蔡燕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期104-109,共6页
针对开关磁阻电机(SRM)高速运行时,由于反电动势大,使得相电流难以达到较高水平,导致电机的输出转矩下降,恒功率调速范围受限的问题,开展高速时电流连续模式(CCM)的控制规律研究来提高电机高速输出性能。首先,对CCM稳定运行条件进行分析... 针对开关磁阻电机(SRM)高速运行时,由于反电动势大,使得相电流难以达到较高水平,导致电机的输出转矩下降,恒功率调速范围受限的问题,开展高速时电流连续模式(CCM)的控制规律研究来提高电机高速输出性能。首先,对CCM稳定运行条件进行分析,设计了一种基于转矩闭环的导通角控制策略以确保CCM稳定运行;其次,研究了角度控制参数对SRM输出性能的影响,得出输出转矩随控制参数的变化规律。为进一步改善电机运行效率,又以最大转矩安培比(MTPA)为优化目标对不同工况进行了控制参数优化。仿真和实验结果表明,所提方法极大地拓宽了SRM的恒功率运行范围,并提高了电机运行效率。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 电流连续模式 转矩安培比 角度位置控制
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基于改进滑模控制器的开关磁阻电机优化控制
10
作者 吴宇航 蔡燕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期57-62,68,共7页
针对开关磁阻电机(SRM)传统控制方法响应速度慢、鲁棒性差的问题,将滑模控制引入到电机控制中,以提升开关磁阻电机调速系统(SRD)的动态性能,并提出一种改进的滑模趋近律来削弱由于滑模控制的使用而带来的抖振问题。另外,为了进一步减小... 针对开关磁阻电机(SRM)传统控制方法响应速度慢、鲁棒性差的问题,将滑模控制引入到电机控制中,以提升开关磁阻电机调速系统(SRD)的动态性能,并提出一种改进的滑模趋近律来削弱由于滑模控制的使用而带来的抖振问题。另外,为了进一步减小开关磁阻电机的转矩脉动,采用新型多电平功率变换器以突破传统SRD母线电压的限制,利用其所具有的高压快速励磁和高压快速退磁的优势,有效提升电流的变化率,以充分抑制电机在高速运行时产生的转矩脉动。通过优化控制,有效地提升了SRD的性能。仿真结果表明,采用所提控制方法的开关磁阻电机调速系统具有更快的动态响应和更小的转矩脉动,调节时间缩短0.638 s,转矩脉动降低了9.73%。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 滑模控制 多电平功率变换器 转矩分配函数
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串联磁路永磁辅助开关磁阻电机设计与分析
11
作者 杨杰 杜怿 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期40-47,共8页
为提高永磁辅助开关磁阻电机(Permanent magnet assisted SRM,PMA-SRM)的永磁体利用率,提出一种串联磁路PMA-SRM(Series magnetic circuit PMA-MSRM,SPMA-SRM),其定子由6个相同的U形铁心模块组成,永磁体位于相邻两个U形铁心模块的槽口,... 为提高永磁辅助开关磁阻电机(Permanent magnet assisted SRM,PMA-SRM)的永磁体利用率,提出一种串联磁路PMA-SRM(Series magnetic circuit PMA-MSRM,SPMA-SRM),其定子由6个相同的U形铁心模块组成,永磁体位于相邻两个U形铁心模块的槽口,永磁体切向充磁,且充磁方向一致。当电机空载时,永磁磁场在U形定子铁心内形成串联磁路,不与转子耦合;当电机任意一相绕组通电时,由于采用特殊的串联磁路设计,所有永磁体可以同时处于工作状态,提高了永磁体利用率。介绍了SPMA-SRM和现有并联磁路PMA-SRM的拓扑结构和工作原理,对关键尺寸参数进行设计,并采用有限元法对两台电机的电磁性能进行对比和分析。制造SPMA-SRM样机,并对电机性能进行试验测试。研究结果表明,在电机性能基本相同情况下,SPMA-SRM的永磁体利用率提高了200%。 展开更多
关键词 串联磁路 开关磁阻电机 永磁辅助 永磁体利用率
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开关磁阻风力发电机并网系统的优化控制
12
作者 李金琢 付龙海 王晓虎 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第10期9-14,共6页
随着风力发电技术在世界范围内的迅速发展,风力发电的间歇性和波动特性对微电网和负荷的影响随着其日益普及而受到广泛关注。针对传统风力发电机并网系统的优化控制中存在的速度、电磁转矩稳定性控制和电网电流与参考电流之间永久相移... 随着风力发电技术在世界范围内的迅速发展,风力发电的间歇性和波动特性对微电网和负荷的影响随着其日益普及而受到广泛关注。针对传统风力发电机并网系统的优化控制中存在的速度、电磁转矩稳定性控制和电网电流与参考电流之间永久相移和幅值偏差等问题,构建了开关磁阻风力发电机并网系统的优化控制新框架。在机械部分控制阶段,该框架首先通过内部控制回路和外部控制回路的协调实现机械部分的快速控制,然后通过参数校正滤波器补偿闭环系统传递函数,提升闭环系统的动态特性。在电气部分控制阶段,先后通过比例积分校正器调节直流母线电压、通过谐振校正器调节电网电流,解决电网电流与参考电流之间存在的永久相移和幅值偏差问题。对开关磁阻风力发电机并网系统实例的仿真结果表明,所构建的优化控制框架能够很好的保持开关磁阻电机速度和电磁转矩的稳定性、减小电网电流与参考电流之间的永久相移和幅值偏差。 展开更多
关键词 风力发电 开关磁阻电机 优化控制框架 谐振校正器 比例积分校正器 参数校正滤波器
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一种改进型PWM-DITC开关磁阻电机转矩脉动抑制策略
13
作者 黄朝志 代礼祥 +1 位作者 孙燕文 吴玉良 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1159-1168,共10页
开关磁阻电机PWM控制策略中发波信号在励磁相有延时,导致交换相合成转矩脉动过大。对该问题做出了分析,结合脉宽调制技术和改进发波原理,提出一种改进型PWM-DITC(Pulse width modulation technology-direct instantaneous torque contr... 开关磁阻电机PWM控制策略中发波信号在励磁相有延时,导致交换相合成转矩脉动过大。对该问题做出了分析,结合脉宽调制技术和改进发波原理,提出一种改进型PWM-DITC(Pulse width modulation technology-direct instantaneous torque control)控制策略。通过改变励磁时刻与退磁时刻发波信号的衔接,励磁相和退磁相采用不同类型的发波信号,解决信号延时问题,减小转矩脉动。最后通过仿真和实验对所述控制策略进行验证,证明改进型PWM-DITC控制策略能够克服绕组励磁延时的问题,抑制转矩脉动,论证了观点的可行性,具有良好的实际研究价值。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩 脉宽调制技术 改进发波法 转矩脉动
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一种降低开关磁阻电机转矩脉动的新型转矩分配函数控制策略
14
作者 黄朝志 肖勇 +1 位作者 肖任全 龚成懿 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4136-4144,共9页
由于开关磁阻电机特殊的双凸极结构,导致其在运行过程中会存在较大的转矩脉动,为降低换相期间的峰值电流和转矩脉动,提出了一种新型转矩分配函数(torque sharing function,TSF)控制方法。首先,考虑转矩与电感之间的关系,以电感边界点将... 由于开关磁阻电机特殊的双凸极结构,导致其在运行过程中会存在较大的转矩脉动,为降低换相期间的峰值电流和转矩脉动,提出了一种新型转矩分配函数(torque sharing function,TSF)控制方法。首先,考虑转矩与电感之间的关系,以电感边界点将交换区分为两个子区间,并在不同的区间设计了不同的TSF曲线。其次,随着电机的转速和负载增加,固定的重叠角会降低电机的效率,提出了一种在线重叠角优化控制策略。最后,通过仿真和实验结果表明,与传统立方型转矩分配函数相比,在负载为5 N·m,转速分别为500 r/min、1000 r/min下,本文方法的转矩脉动和电流峰值分别降低了3.6%、12%和1.1 A、3.2 A。所提方法能够有效地减小转矩脉动和电流峰值。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数 转矩脉动抑制 峰值电流 区间分段 重叠角优化
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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
15
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
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高速开关磁阻风力发电机功率变换器与MPPT控制
16
作者 孙冠群 吕易儒 +3 位作者 王新刚 董文娟 郭金龙 李刚 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期567-575,共9页
针对变速风电工况下开关磁阻发电机(SRG)变励磁电压最大功率点跟踪(MPPT)控制问题,该文探究直接控制SRG发电阶段相电流、开关角不固定时多变量控制以及高速运行和连续导通模式(CCM)有效性等问题。首先提出一种SRG新型功率变换器,由强励... 针对变速风电工况下开关磁阻发电机(SRG)变励磁电压最大功率点跟踪(MPPT)控制问题,该文探究直接控制SRG发电阶段相电流、开关角不固定时多变量控制以及高速运行和连续导通模式(CCM)有效性等问题。首先提出一种SRG新型功率变换器,由强励直升压主电路和可变励磁电压励磁电路组成,详述其工作过程并推导出SRG相关数学模型,分析相关理论特征。控制策略方面,提出一种基速以下全域单变量励磁电压扰动的MPPT控制方法,给出新型励磁电压扰动模型,除励磁阶段外,在新型功率变换器支撑下实现了发电阶段也可通过励磁电压变换进而直接调节相电流;开关角控制策略方面,给出开通角和关断角跟随转速自动在线快速线性调节的控制模型。从而将传统可控的多个变量耦合后仅由励磁电压作为单一变量实施MPPT控制,基速以上引入桨距角控制恒功率输出,全工作区域内的检测量仅为转子位置(转速)和功率。通过仿真与实验,并与已有两种变励磁电压MPPT结果进行比较,验证高速CCM运行下新型功率变换器与控制策略的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 开关磁阻发电机 最大功率点跟踪 连续导通模式 功率变换器 励磁电压扰动法 开关角控制
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基于数据预处理的小样本开关磁阻电机智能方法建模
17
作者 赵燕 朱景伟 任萍 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期85-95,共11页
针对开关磁阻电机磁路非线性导致本体模型建立困难的问题,提出一种快速、准确且不需要转子夹紧装置和位置传感器的开关磁阻电机智能建模方法。首先,利用转矩平衡法得到4个平衡位置的磁链数据。其次,加入预处理函数对数据进行预处理,降... 针对开关磁阻电机磁路非线性导致本体模型建立困难的问题,提出一种快速、准确且不需要转子夹紧装置和位置传感器的开关磁阻电机智能建模方法。首先,利用转矩平衡法得到4个平衡位置的磁链数据。其次,加入预处理函数对数据进行预处理,降低整体建模难度;对数据进行近似线性化处理,大幅降低小角度下的建模难度。然后,将预处理过的数据作训练集,利用金枪鱼群算法优化的最小二乘支持向量机得到精确的磁链模型。最后,利用此模型和遗传算法优化的反向传播神经网络建立准确的电机本体模型。不同工作模式下的硬件实验结果验证了所提建模方法的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 非线性建模 数据预处理 小样本 最小二乘支持向量机 金枪鱼群优化算法
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运用GASVM-NSGA-Ⅱ的永磁辅助开关磁阻电机多目标优化方法
18
作者 黄朝志 原红卫 耿永民 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期592-600,共9页
为降低永磁辅助开关磁阻电机(Permanent magnet assisted switched reluctance motor,PMa-SRM)的转矩脉动、提高其平均转矩,提出一种将遗传算法优化的支持向量机(Genetic algorithm optimizes support vector machine,GASVM)与非支配进... 为降低永磁辅助开关磁阻电机(Permanent magnet assisted switched reluctance motor,PMa-SRM)的转矩脉动、提高其平均转矩,提出一种将遗传算法优化的支持向量机(Genetic algorithm optimizes support vector machine,GASVM)与非支配进化算法(Non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)结合的混合多目标优化方法。首先介绍了PMa-SRM结构,通过田口法建立了实验样本数据,并通过方差分析分析了开通角、关断角、极靴角对PMa-SRM转矩脉动和平均转矩的影响。然后通过GASVM分别建立开通角、关断角、极靴角与PMa-SRM转矩脉动和平均转矩的预测模型。最后采用了NSGA-Ⅱ对预测模型进行全局寻优,并从NSGA-Ⅱ生成的Pareto前沿中选取最优设计。通过对比优化前后电机的输出性能以及样机转矩与振动实验,验证了运用GASVM-NSGA-Ⅱ优化设计方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁辅助开关磁阻电机 转矩脉动 多目标优化 遗传算法优化的支持向量机 NSGA-Ⅱ
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一种优化开关磁阻电机换相区控制策略的高效率转矩分配函数 被引量：8
19
作者 杨帆 陈昊 +2 位作者 李晓东 Miguel Pablo Aguirre Muhammad Asghar Saqib 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1671-1683,共13页
转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高... 转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高电机的效率,提出了一种新型的转矩分配函数控制策略。在提出的转矩分配函数控制策略中,电机的换相区域分为两个区域。在前一区域中,通过降低输入相转矩分配的比例,可以实现输入相实际转矩快速跟踪参考转矩,电机的转矩脉动有效降低。同时由于在输入相电感变化率较低时减少输入相分配的转矩,从而输入相的峰值电流随之降低,电机的转矩电流比提高。在后一区域中,将输出相的电流在转子对齐位置附近处减小到0,以避免产生较大的负转矩。因此,在所提出的方案下,电机的转矩脉动得到有效抑制,电机的效率也得到了提高。为了验证该方法的有效性,在一台12/8三相开关磁阻电机上进行了仿真和实验。结果表明,所提出的转矩分配函数控制策略能有效降低开关磁阻电机转矩脉动,也能有效地提高开关磁阻电机的运行效率。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数 负转矩 转矩电流比 效率
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宽转子极无轴承开关磁阻电机径向力模型全周期拓展 被引量：3
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作者 周云红 王东 +2 位作者 黄飞 孙玉坤 谭正一 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期182-190,共9页
针对单绕组宽转子极无轴承开关磁阻电机在定转子极非完全交叠区间的径向悬浮力模型空白、已有定转子极完全交叠区间径向悬浮力模型推导过程复杂且计算量大的不足,首先通过磁场有限元分析,分别确定了该电机在定转子非完全交叠区间和完全... 针对单绕组宽转子极无轴承开关磁阻电机在定转子极非完全交叠区间的径向悬浮力模型空白、已有定转子极完全交叠区间径向悬浮力模型推导过程复杂且计算量大的不足,首先通过磁场有限元分析,分别确定了该电机在定转子非完全交叠区间和完全交叠区间的电磁场几何分布,计算了气隙磁密,再根据麦克斯韦应力法分别推导了这2个区间的径向力表达式,从而建立该电机在一个完整周期范围内的径向力数学模型,并通过与三维有限元计算结果的对比验证该模型的准确性。相比于利用等效磁路图推导径向力模型而言,该建模过程更简便,计算量也更小。全周期径向力模型的建立,不仅能为电机本体和控制器设计提供理论参考,还有助于提高该电机控制策略设计的灵活性,也可以提高与传统单绕组无轴承电机控制器的通用性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子 径向力 全周期 麦克斯韦应力
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