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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 磁极不对称角度 有限元法
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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
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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 永磁无刷直流电动机 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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基于换相过程分析的无刷直流电动机机械特性的研究 被引量:35
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作者 王晋 陶桂林 +1 位作者 周理兵 丁永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期141-145,共5页
通过对三相星型六状态工作模式下无刷直流电动机的换相过程进行分析,列出换相过程的微分方程,推导了相绕组导通期间平均电流的解析表达式,并利用该解析表达式,借助Matlab进行仿真计算,深入研究了无刷直流电动机的机械特性。通过与实验... 通过对三相星型六状态工作模式下无刷直流电动机的换相过程进行分析,列出换相过程的微分方程,推导了相绕组导通期间平均电流的解析表达式,并利用该解析表达式,借助Matlab进行仿真计算,深入研究了无刷直流电动机的机械特性。通过与实验数据的对比,验证了该分析计算方法的正确性。指出无刷直流电动机机械特性的计算不能直接套用有刷直流电机的计算方法,是因为绕组电感不能忽略,进而揭示了绕组电感也是影响电压源型直流电源供电的无刷直流电动机机械特性的主要因素,并总结了其影响的规律性,为无刷直流电动机机械特性的改善提供了方法和依据。 展开更多
关键词 电机 无刷直流电动机 绕组电感 换相过程 机械特性
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表面磁钢无刷直流电动机的电感计算和数字仿真研究 被引量:22
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作者 王群京 孙明施 +2 位作者 李国丽 姜宏波 方凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期21-25,8,共6页
由二维电磁场有限元法结合能量摄动法描述了无刷直流电机(BLDCM)电感的求解模型,分析并建立了BLDC系统的通用数字仿真模型,此模型适用于处理由BLDC所组成的时变网络系统,在MATLAB 50下进行了仿真计算,所得结果较令人满意。
关键词 无刷直流电动机 能量摄动法 电感计算 数字仿真 表面磁钢
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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
5
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 永磁无刷直流电动机 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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电动汽车无刷直流电动机的回馈制动控制 被引量:22
6
作者 张毅 杨林 +1 位作者 李立明 卓斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1457-1460,共4页
为延长电动汽车的续驶里程,基于4种典型循环工况的能量分析,研究了无刷直流电动机回馈制动的控制原理,建立了回馈制动的数学模型,并设计了转矩闭环PI调节的控制方式.将这一控制方式运用于纯电动汽车上,结果表明,回馈制动控制安全可靠.
关键词 电动汽车 无刷直流电动机 回馈制动 控制
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无刷直流电动机数字PID控制的研究 被引量:22
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作者 羊彦 景占荣 +1 位作者 毕强 韩星 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期299-302,共4页
根据无刷直流电动机的特性,讨论了数字PID控制系统的设计原理和实现方法。并以电梯拖动系统为例,设计了一个以自适应数字PID为基本调节单元的无刷直流电机控制系统,给出了仿真曲线。结果表明,数字PID算法和模拟算法相比,具有控制灵活、... 根据无刷直流电动机的特性,讨论了数字PID控制系统的设计原理和实现方法。并以电梯拖动系统为例,设计了一个以自适应数字PID为基本调节单元的无刷直流电机控制系统,给出了仿真曲线。结果表明,数字PID算法和模拟算法相比,具有控制灵活、精度高、易于高度集成化等优点。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 数字PID控制 PID控制器 集成化 电梯拖动系统
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无刷直流电动机的无位置传感器控制 被引量:43
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作者 宋海龙 杨明 +1 位作者 范宇 徐殿国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期208-212,共5页
无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在某些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直... 无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积,甚至在某些场合根本无法安装,因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直流电动机控制技术中十种位置检测方法的原理、特点和适用范围,并针对起动方法、控制芯片及其在实际中的应用等相关技术的发展作了现状分析和展望,这些技术的发展可使无刷直流电动机无位置传感器控制系统获得更好的性能。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 无位置传感器 智能控制
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无刷直流电动机模糊自适应PID控制策略研究 被引量:20
9
作者 支长义 王瑞玲 +1 位作者 唐道奎 刘润田 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期35-37,42,共4页
提出了一种无刷直流电动机调速系统的模糊自适应PID控制方法。在Matlab/Simulink平台上建立了无刷直流电机模糊自适应PID控制的仿真模型,对参数改变时无刷直流电动机模糊自适应PID仿真模型也进行了仿真,并与模糊PID控制和传统PID控制的... 提出了一种无刷直流电动机调速系统的模糊自适应PID控制方法。在Matlab/Simulink平台上建立了无刷直流电机模糊自适应PID控制的仿真模型,对参数改变时无刷直流电动机模糊自适应PID仿真模型也进行了仿真,并与模糊PID控制和传统PID控制的控制效果进行了比较。仿真结果表明:建立的系统鲁棒性强、响应速度快、无超调,且稳态精度高。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 模糊自适应 仿真模型 鲁棒性 稳态精度
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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 永磁感应子式无刷直流电动机 数学模型 矢量控制 磁极位置传感器 凸极效应
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双通道无刷直流电动机容错动态性能分析 被引量:32
11
作者 董慧芬 周元钧 沈颂华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第21期89-94,共6页
研究了一种应用于飞机舵机的双通道无刷直流电动机,该电动机在任意1个通道故障时,可以采用单通道工作的容错运行模式,提高飞机舵机的任务可靠性。讨论了该电动机的电磁时间常数、机电时间常数和频率响应特性,给出了机械特性试验曲线和... 研究了一种应用于飞机舵机的双通道无刷直流电动机,该电动机在任意1个通道故障时,可以采用单通道工作的容错运行模式,提高飞机舵机的任务可靠性。讨论了该电动机的电磁时间常数、机电时间常数和频率响应特性,给出了机械特性试验曲线和频率响应试验结果:分析了容错运行状态下电磁转矩和功率损耗的关系,由于电动机功率损耗的限制,在容错运行状态下电动机输出的电磁转矩降低。飞机舵机为要求快速调节的位置伺服系统,电磁转矩的降低直接影响到电动机的动态性能;仿真分析了功率损耗对系统容错运行动态性能的影响,并给出了试验结果,验证了仿真分析结果是正确的。 展开更多
关键词 机电作动系统 无刷直流电动机 动态性能 功率损耗 容错运行 频率响应 任务可靠性
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永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析 被引量:31
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作者 刘瑞芳 严登俊 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期59-64,共6页
提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法... 提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法,采用改进的有限元运动边界处理方法——插值运动边界法解决转子运动问题。应用上述模型对1台无刷直流电动机的进行分析,计算结果和样机的实测波形吻合。该方法也适用于其他非正弦供电电机的场路耦合有限元分析。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 场路耦合 时步法 有限元分析 插值运动边界法
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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 永磁无刷直流电动机 HALBACH磁体 常规磁体 场路结合设计
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小型无刷直流电动机振动与噪声的研究 被引量:16
14
作者 陈磊 高宏伟 +1 位作者 柴凤 程树康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期148-152,共5页
该文首先综述了无刷直流电动机的优点,比较了少槽小型无刷直流电动机的特点。给出了电动机相电势矢量图及绕组构成,分析了电动机径向不平衡电磁力产生的原因。然后对9槽无刷直流电动机电磁转矩进行了计算,比较了不同极数下电动机的转矩... 该文首先综述了无刷直流电动机的优点,比较了少槽小型无刷直流电动机的特点。给出了电动机相电势矢量图及绕组构成,分析了电动机径向不平衡电磁力产生的原因。然后对9槽无刷直流电动机电磁转矩进行了计算,比较了不同极数下电动机的转矩特性。利用磁场解析定量研究了具体电动机在矩形波驱动电流换相时的径向不平衡电磁力,比较了在产生相同电磁转矩情况下电机径向不平衡电磁力的相对大小关系,分析了对电动机振动及噪声的影响。最后利用超小型加速度传感器对样机径向振动进行了测试,在无音实验室对样机的噪声进行了测试。实验证明了计算分析结论的正确性,为小型无刷直流电动机的设计提供了参考。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 相电势 径向电磁力 振动 噪声
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基于统一式的无刷直流电动机换相转矩脉动抑制新策略 被引量:10
15
作者 陈基锋 张晓峰 +2 位作者 吴小康 杭丽君 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期51-56,共6页
分析了无刷直流电动机(BLDCM)换相转矩脉动产生的本质,在BLDCM及逆变器数学模型的基础上推导出了不同PWM控制方式的换相转矩脉动统一式。在只有单级逆变器的调速方式下,基于直流母线电流控制,提出了一种全速度范围内抑制电动机换相转矩... 分析了无刷直流电动机(BLDCM)换相转矩脉动产生的本质,在BLDCM及逆变器数学模型的基础上推导出了不同PWM控制方式的换相转矩脉动统一式。在只有单级逆变器的调速方式下,基于直流母线电流控制,提出了一种全速度范围内抑制电动机换相转矩脉动的PWM控制方法,保证换相期间开通相和关断相电流上升率和下降率相等。该方法算法简单,与传统的控制方法相比,只需在换相时让开通相和关断相同时进行PWM控制,且无需重新计算PWM控制的占空比,易于实现数字控制,响应速度快。最后实验结果验证了该新方法抑制换相转矩脉动的显著效果,适合用于高精度要求下的无刷直流电动机控制。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 换相转矩脉动 脉宽调制 直流母线电流控制
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无刷直流电动机系统故障检测方法的仿真研究 被引量:14
16
作者 杨芳 于凯平 +1 位作者 郭宏 王巍 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期6268-6272,共5页
首先建立了无刷直流电动机系统正常运行时的系统模型。在此模型的基础上,针对系统中功率开关管开路、绕组开路和绕组匝间短路三种故障分别建立了故障运行时的系统模型。通过对系统正常运行和上述各种故障运行的仿真研究,确定了能够识别... 首先建立了无刷直流电动机系统正常运行时的系统模型。在此模型的基础上,针对系统中功率开关管开路、绕组开路和绕组匝间短路三种故障分别建立了故障运行时的系统模型。通过对系统正常运行和上述各种故障运行的仿真研究,确定了能够识别故障的特征波形。根据仿真结果提出了基于模型监控的故障在线检测方法,即通过正常运行时系统模型的输出值与系统实际输出值之间的偏差来检测系统的故障。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 建模仿真 故障检测 模型监控
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无刷直流电动机直接驱动系统动态特性分析 被引量:8
17
作者 杨贵杰 孙力 +2 位作者 孙立志 陆永平 高苏华 《电机与控制学报》 EI CSCD 2000年第1期1-5,9,共6页
在推导了转子表面安装永磁体无刷直流电动机的数学模型的基础上,介绍了一种以集成数字信号处理器 ADMC 331为核心全数字矢量控制无刷直流电动机直接驱动系统。着重分析了电流参考信号超前角(滞后角)、系统参数和驱动方式对无... 在推导了转子表面安装永磁体无刷直流电动机的数学模型的基础上,介绍了一种以集成数字信号处理器 ADMC 331为核心全数字矢量控制无刷直流电动机直接驱动系统。着重分析了电流参考信号超前角(滞后角)、系统参数和驱动方式对无刷直流电动机系统动态性能的影响。仿真及试验结果证明超前(或滞后)角的存在都会使系统的动态性能变差,无刷直流电动机系统处于磁场定向控制的情况下,电机的输出转矩最大,系统的动态性能最好;增大电流比例调节器增益和功率逆变驱动电路放大倍数可以使系统获得更好的动态性能;采用正弦波加三次、五次谐波的复合驱动方式时,系统的动态性能得到提高。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 动态特性 驱动系统 电机
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小电感无刷直流电动机三相H桥无位置传感器控制方法 被引量:12
18
作者 石坚 李铁才 +1 位作者 王孝伟 安芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1905-1911,共7页
传统无刷直流电动机的六拍控制采用Y型绕组连接方式,将三相绕组中的两个导通相串联进行供电;其无传感器控制所需的位置信息通过检测未导通相的反电动势过零点得到。绕组串联连接使每一相仅利用母线电压的一半产生电流;同时Y型绕组结构... 传统无刷直流电动机的六拍控制采用Y型绕组连接方式,将三相绕组中的两个导通相串联进行供电;其无传感器控制所需的位置信息通过检测未导通相的反电动势过零点得到。绕组串联连接使每一相仅利用母线电压的一半产生电流;同时Y型绕组结构使未导通相受到中性点电压的影响造成位置信号检测精度降低。该文将三相H桥结构应用于无刷直流电动机的无位置传感器控制,使三相绕组中参与导通的两相并联进行供电,同时使未导通相切出电路以进行反电动势过零点检测。绕组并联连接使每一相利用全部母线电压产生电流,电压利用率得到提高;同时未导通相完全切出电路使位置信号检测精度提高。对三相H桥无刷直流电动机无位置传感器控制方法进行了数学推导和分析,并在一台小电感样机上进行了实验,实验结果显示,该4对极样机可以在20 000 r/min的转速下实现无位置传感器控制。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 六拍控制 三相H桥 无位置 传感器 小电感
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无位置传感器无刷直流电动机无反转起动及其平滑切换 被引量:19
19
作者 张智尧 林明耀 周谷庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期26-32,共7页
提出了一种隐极式无刷直流电动机的无反转起动及其平滑切换新方法。根据电动机定子铁心饱和效应,采用短时脉冲检测方法实现转子定位与加速。针对"三段式"起动方法切换的缺点,提出了在一定转速时关闭所有开关器件,利用电动机... 提出了一种隐极式无刷直流电动机的无反转起动及其平滑切换新方法。根据电动机定子铁心饱和效应,采用短时脉冲检测方法实现转子定位与加速。针对"三段式"起动方法切换的缺点,提出了在一定转速时关闭所有开关器件,利用电动机端电压波形与导通相之间的对应关系实现平滑切换的方法。反电动势过零点检测选在PWM调制信号开通状态结束时刻,在对端电压进行采样后由软件算法确定真实过零点。样机试验结果验证了本文提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 无位置传感器控制 无反转起动 反电动势法 平滑切换
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无刷直流电动机双闭环调速系统的转矩脉动抑制研究 被引量:13
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作者 李珍国 周生海 +1 位作者 王江浩 方一鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期156-163,共8页
主要阐述了具有速度/电流双PI控制器的无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的转矩脉动抑制技术。传统无刷直流电动机双闭环调速系统因非理想梯形波反电动势和非理想方波相电流存在较大的转矩脉动,为此,提出一种相电流整形和新半桥PWM方式相... 主要阐述了具有速度/电流双PI控制器的无刷直流电动机(BLDCM)调速系统的转矩脉动抑制技术。传统无刷直流电动机双闭环调速系统因非理想梯形波反电动势和非理想方波相电流存在较大的转矩脉动,为此,提出一种相电流整形和新半桥PWM方式相结合的方法。其中,基于线反电动势常数的相电流整形技术能够解决因非理想梯形波反电动势引起的转矩脉动,通过分析相电流换相过程得到的新半桥PWM方式能够解决因非理想方波相电流引起的换相转矩脉动。通过四象限运行时的Matlab仿真和DSP驱动实验,验证了所提双闭环调速系统的转矩脉动抑制方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 双闭环调速系统 转矩脉动抑制 相电流整形 四象限运行
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