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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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

2

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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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

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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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

4

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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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 被引量：2

5

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

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无轴承开关磁阻电机模型参考自适应法无位移传感器控制

6

作者 王璇 王喜莲 +2 位作者 黄柱良 崔睿珍 杨瑞康 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期170-178,共9页

针对传统机械式位移传感器价格昂贵、灵敏度易受工作环境影响等问题,将模型参考自适应法(Model Reference Adaptive System, MRAS)应用于电机的径向位移观测中,提出一种新型无轴承开关磁阻电机(Bearingless Switched Reluctance Motors,... 针对传统机械式位移传感器价格昂贵、灵敏度易受工作环境影响等问题,将模型参考自适应法(Model Reference Adaptive System, MRAS)应用于电机的径向位移观测中,提出一种新型无轴承开关磁阻电机(Bearingless Switched Reluctance Motors, BSRM)无位移传感器控制策略.首先,基于共悬浮绕组式无轴承开关磁阻电机的数学模型,以绕组电流为状态变量,建立参考模型和可调模型.其次,选取比例积分自适应律,构建电机无位移传感器控制系统,并通过波波夫超稳定性定理证明无位移传感器控制系统的稳定性.最后,在宽转速和受到干扰力的情况下进行仿真和实验研究.研究结果表明:该系统能够在不同转速和受到干扰力的情况下实现电机转子径向位移的实时跟踪和准确估计;将无位移传感器观测方案所得的位移信号反馈至电机的悬浮控制系统,在500、1 000、 1 500 rpm 3种典型转速和受到干扰力的情况下,均能将电机的转子径向位移控制在-0.08~0.08 mm范围内,该系统能够实现电机在没有位移传感器情况下的稳定悬浮. 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 共悬浮绕组 模型参考自适应 无位移传感器控制

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无轴承开关磁阻电机径向电磁力模型 被引量：63

7

作者 杨艳 邓智泉 +2 位作者 曹鑫 杨钢 王晓琳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期377-382,388,共7页

针对现有无轴承开关磁阻电机数学模型忽略磁饱和或对磁饱和考虑不充分的不足,将麦克斯韦张量法和磁路分析法结合起来,提出了一种计算无轴承开关磁阻电机径向电磁力的方法。该方法考虑了电机运行过程中磁饱和以及转子的偏心位移,能够准... 针对现有无轴承开关磁阻电机数学模型忽略磁饱和或对磁饱和考虑不充分的不足,将麦克斯韦张量法和磁路分析法结合起来,提出了一种计算无轴承开关磁阻电机径向电磁力的方法。该方法考虑了电机运行过程中磁饱和以及转子的偏心位移,能够准确的描述电机径向电磁力的特性,为电机运行状态的离线分析和电机的设计提供了更为可靠的理论依据;该模型同时为无轴承开关磁阻电机电磁振动和噪声的预测与控制提供了理论依据。以一台实验样机为例,建立了考虑磁饱和的无轴承开关磁电机有限元分析模型。仿真结果证明了该解析模型的有效性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 磁饱和 有限元 数学模型

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无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型 被引量：55

8

作者 曹鑫 邓智泉 +2 位作者 杨钢 杨艳 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期78-83,共6页

针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验... 针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验证了该模型的优良特性。试验结果显示利用该模型能够很好地实现电机稳定悬浮,表明采用麦克斯韦应力法建模的正确性和可行性。该方法的应用为研究无轴承开关磁阻电机电磁力分布提供了新的思路。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 数学模型 麦克斯韦应力法 虚位移法

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新型无轴承开关磁阻电机双相导通数学模型 被引量：29

9

作者 曹鑫 邓智泉 +1 位作者 杨钢 王晓琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期50-56,共7页

针对传统无轴承开关磁阻电机数学模型单相电流导通模式的局限性,提出了一种适用于单、双相导通的无轴承开关磁阻电机数学模型。在建立两相电流导通的等效磁路模型基础上,确定电感矩阵,推导出两相电流导通的径向悬浮力和电磁转矩的表达... 针对传统无轴承开关磁阻电机数学模型单相电流导通模式的局限性,提出了一种适用于单、双相导通的无轴承开关磁阻电机数学模型。在建立两相电流导通的等效磁路模型基础上,确定电感矩阵,推导出两相电流导通的径向悬浮力和电磁转矩的表达式。基于该数学模型的双相电流导通模式极大程度地拓宽了无轴承开关磁阻电机的工作区域,增加了其承受径向负载的能力。利用磁场分析法验证了该数学模型的正确性和优良的工作特性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 数学模型 双相导通 导通模式

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一种无轴承开关磁阻电机独立控制策略 被引量：20

10

作者 曹鑫 邓智泉 +1 位作者 杨钢 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第24期94-100,共7页

基于无轴承开关磁阻电机中平均转矩和径向悬浮力之间独立控制的思想,研究了一种新型的控制策略。其中主绕组电流单、双相交替工作,悬浮绕组电流固定开关角轮流导通15°,实现无轴承电机转矩和悬浮的独立控制并建立该控制策略下的瞬... 基于无轴承开关磁阻电机中平均转矩和径向悬浮力之间独立控制的思想,研究了一种新型的控制策略。其中主绕组电流单、双相交替工作,悬浮绕组电流固定开关角轮流导通15°,实现无轴承电机转矩和悬浮的独立控制并建立该控制策略下的瞬时转矩、平均转矩和径向悬浮力的计算公式,阐述电机控制参数和控制依据,分析了该控制策略的工作区域。仿真和实验结果均证实了理论分析的正确性和可行性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 控制策略 独立控制

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无轴承开关磁阻电机拓扑及解耦机理分析 被引量：7

11

作者 刘泽远 邓智泉 +2 位作者 陈小元 杨艳 曹鑫 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期731-743,共13页

无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM)是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统。为提高悬浮精度和发挥电机性能,需提升悬浮电流的跟踪及斩波控制水平,以及实现转矩与悬浮力的解耦控制,发展结构上具有自解... 无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM)是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统。为提高悬浮精度和发挥电机性能,需提升悬浮电流的跟踪及斩波控制水平,以及实现转矩与悬浮力的解耦控制,发展结构上具有自解耦功能的新型BSRM拓扑是解决该问题的有效手段之一。根据现有BSRM转矩与悬浮力的解耦机理和构造特点,对结构上可解耦的BSRM拓扑进行了归纳与分类,并对每种电机的结构、运行机理及优缺点进行了解析。有别于现有电机结构,分别提出了双凸定子齿BSRM、宽转子齿BSRM、复合结构BSRM、锥形结构BSRM等4类具有自解耦特性的新型拓扑,并衍生出了每类结构下的不同实现形式,从而进一步拓展无轴承电机的悬浮理论与应用范围。结合每类结构自身特点,构建与之相适应的运行模式,以实现旋转和悬浮功能的解耦,从而强化其解耦应用特色。简要分析每种电机转矩和悬浮力在结构上自解耦的机理,并利用有限元仿真验证其可行性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 结构拓扑 解耦控制 转矩 悬浮力

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一种单绕组无轴承开关磁阻电机绕组开路故障容错控制策略 被引量：12

12

作者 张蕾 曹鑫 +1 位作者 邓智泉 周京星 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期3564-3571,共8页

无轴承开关磁阻电机(BSRM)具有双凸极结构,转矩脉动大是制约其运行性能和应用范围的主要因素之一,而采用直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制(DITC&DFC)方法可以有效抑制其转矩脉动。基于这种控制方法,该文针对12/8极单绕组BSRM的绕... 无轴承开关磁阻电机(BSRM)具有双凸极结构,转矩脉动大是制约其运行性能和应用范围的主要因素之一,而采用直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制(DITC&DFC)方法可以有效抑制其转矩脉动。基于这种控制方法,该文针对12/8极单绕组BSRM的绕组开路故障,提出一种容错控制策略,实现了电机单齿极绕组开路故障容错运行时的稳定悬浮。首先阐述了单绕组BSRM的悬浮原理及DITC&DFC的工作原理,然后对绕组开路故障下的悬浮力缺失进行补偿,重新构造容错运行时的电压符号选择表。最后通过Matlab/Simulink模型仿真及原理样机实验,验证了该控制策略在单绕组BSRM绕组故障容错运行时具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 直接悬浮力控制 容错运行 悬浮力补偿

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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

13

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

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基于旋转坐标系的锥形无轴承开关磁阻电机数学模型 被引量：9

14

作者 曹鑫 李小笛 +2 位作者 刘晨昊 邓智泉 刘泽远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期4029-4036,共8页

针对传统基于定角度坐标系的虚位移法推导无轴承开关磁阻电机数学模型复杂的缺陷,该文将旋转坐标系与虚位移法结合,建立了双相导通下锥形无轴承开关磁阻电机的数学模型。在考虑转子径向和轴向位移的条件下,该数学模型准确地描述了电机... 针对传统基于定角度坐标系的虚位移法推导无轴承开关磁阻电机数学模型复杂的缺陷,该文将旋转坐标系与虚位移法结合,建立了双相导通下锥形无轴承开关磁阻电机的数学模型。在考虑转子径向和轴向位移的条件下,该数学模型准确地描述了电机的径向力、轴向力和电磁转矩。利用有限元仿真验证了该数学模型的良好特性,为电机的悬浮控制系统设计提供了可靠的理论基础。 展开更多

关键词 锥形无轴承开关磁阻电机 旋转坐标系 虚位移法 数学模型 有限元仿真

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无轴承开关磁阻电机转子质量偏心补偿控制 被引量：15

15

作者 张倩影 邓智泉 杨艳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期128-134,共7页

由于机械不平衡原因,无轴承开关磁阻电机存在转子质量偏心的问题,这会导致额外的不平衡径向磁拉力,从而使电机的悬浮精度变差,这也是限制电机高速时转速进一步提升的重要因素。分析转子质量偏心对电机悬浮性能的影响,介绍悬浮转子振动... 由于机械不平衡原因,无轴承开关磁阻电机存在转子质量偏心的问题,这会导致额外的不平衡径向磁拉力,从而使电机的悬浮精度变差,这也是限制电机高速时转速进一步提升的重要因素。分析转子质量偏心对电机悬浮性能的影响,介绍悬浮转子振动控制原理,设计基于最小均方(least-mean-square,LMS)算法的自适应凹陷滤波器,将其加入到无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)系统中,利用Matlab/Simulink对该振动控制方法进行仿真研究,最后在一台实验样机上进行实验验证。结果表明,基于LMS算法的自适应凹陷滤波器能够在不同的电机转速条件下有效补偿转子的同频振动位移,抑制转子偏心振动,提高转子悬浮精度。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 转子质量偏心 振动 自适应滤波器 最小均方算法

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无轴承开关磁阻电机动、静态电感耦合的数学拟合 被引量：9

16

作者 王世山 刘泽远 +1 位作者 邓智泉 周爱民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期22-28,共7页

采用增强型能量增量有限元法,对无轴承开关磁阻电机的动态电感(差分电感)、静态电感(割线电感)随位置角和绕组电流的变化进行了计算和实验验证。根据电感随位置角呈周期性变化的特点,电感可以拟合为位置角的傅里叶级数展开。根据电感对... 采用增强型能量增量有限元法,对无轴承开关磁阻电机的动态电感(差分电感)、静态电感(割线电感)随位置角和绕组电流的变化进行了计算和实验验证。根据电感随位置角呈周期性变化的特点,电感可以拟合为位置角的傅里叶级数展开。根据电感对称特点和谐波不大于基波1%的误差,余弦级数取前8次,且其系数展开为电流的3次多项式。将有限元计算电感结果作样本,耦合静态和动态电感方程,利用最小二乘法求解出傅里叶级数的各系数与电流的关系,拟合出该类电机电感随位置角和电流的解析表达式。利用拟合出的电感表达式对不同电流、不同位置下的电感计算与有限元结果进行比较,在内插值的条件下,拟合结果具有高的精度,而外插值误差较大。 展开更多

关键词 增强型能量增量法 电感 有限元法 无轴承开关磁阻电机

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基于高频脉冲注入的无轴承开关磁阻电机转子位置与径向位移检测方法 被引量：15

17

作者 曹鑫 孙琴 +1 位作者 赵贺 邓智泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期113-119,共7页

为提高无轴承开关磁阻电机(BSRM)的集成度和运行可靠性,探索无轴承电机的转子转角和径向位移的自检测方法,通过在BSRM非导通相的主绕组中注入高频脉冲信号,实现了同时检测转子的转角位置和径向位移的目的。一方面,利用绕组电流的斜率差... 为提高无轴承开关磁阻电机(BSRM)的集成度和运行可靠性,探索无轴承电机的转子转角和径向位移的自检测方法,通过在BSRM非导通相的主绕组中注入高频脉冲信号,实现了同时检测转子的转角位置和径向位移的目的。一方面,利用绕组电流的斜率差值与绕组电感的关系,得到BSRM电感的实时分布信息,从而解算得到转子的实时转角位置。另一方面,通过检测悬浮绕组的感应电动势来获取主、悬浮绕组间的互感信息,利用互感与转子径向位置的关系,解算得到转子的实时径向位移。从而最终仅通过对主绕组注入一组高频脉冲来同时估测BSRM的转子转角和径向位移。实验结果证实了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 角度位置检测 径向位移检测 脉冲注入法

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无轴承开关磁阻电机质量偏心振动补偿 被引量：10

18

作者 陈杰 邓智泉 杨艳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期13-20,共8页

由机械不平衡等原因导致的无轴承开关磁阻电机(BSRM)质量偏心问题,造成额外的不平衡径向磁拉力和转子的径向振动,且振动会传递到定子机壳,产生机械噪声的同时影响电机运行性能,限制转速的进一步提升。分析了转子质量偏心对电机悬浮性能... 由机械不平衡等原因导致的无轴承开关磁阻电机(BSRM)质量偏心问题,造成额外的不平衡径向磁拉力和转子的径向振动,且振动会传递到定子机壳,产生机械噪声的同时影响电机运行性能,限制转速的进一步提升。分析了转子质量偏心对电机悬浮性能的影响,介绍了BSRM转子振动控制原理,设计基于坐标变换和低通滤波器的补偿控制方法,研究传统模拟PID对补偿方法的影响,对该不平衡补偿方法进行仿真,并在一台实验样机上进行实验验证。结果表明,基于坐标变换和低通滤波器的补偿方法能适应不同转子转速并有效补偿转子的同频振动位移,使得转子围绕惯性轴旋转。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 转子质量偏心 不平衡振动补偿 坐标变换

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一种单绕组无轴承开关磁阻电机抑制转矩脉动和悬浮力波动的控制方法 被引量：10

19

作者 周京星 曹鑫 +1 位作者 邓智泉 刘从宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期634-641,共8页

由于定、转子的双凸极结构,无轴承开关磁阻电机在采用传统控制方法时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动。为解决这一问题,该文提出一种直接瞬时转矩和直接悬浮力控制方法(DITC&DFC)。该方法通过转矩滞环控制以及等效电压符号选择的方... 由于定、转子的双凸极结构,无轴承开关磁阻电机在采用传统控制方法时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动。为解决这一问题,该文提出一种直接瞬时转矩和直接悬浮力控制方法(DITC&DFC)。该方法通过转矩滞环控制以及等效电压符号选择的方式,同时对电机转矩和悬浮力进行直接控制,并且省去了传统算法中的电流环,在控制性能得到提升的同时简化了控制算法。基于12/8极单绕组无轴承开关磁阻电机,详细分析了电机悬浮机理和所提控制方法的工作原理,基于Matlab/Simulink仿真环境和原理样机实验平台,通过仿真和实验验证了该控制方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 直接悬浮力控制 转矩脉动悬浮力 波动

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基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型 被引量：15

20

作者 陈凌 王宏华 谭超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期9-18,共10页

现有的双绕组无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型忽略了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合,但当转子偏离定转子齿极中心对齐位置较大时存在较强的耦合,故现有模型难以满足高精确度稳定悬浮控制要求。选择一种计及相互垂直方向悬浮... 现有的双绕组无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型忽略了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合,但当转子偏离定转子齿极中心对齐位置较大时存在较强的耦合,故现有模型难以满足高精确度稳定悬浮控制要求。选择一种计及相互垂直方向悬浮力耦合的新积分路径,建立了基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型,同时为计及电机磁路的饱和特性,采用最小二乘法对铁心材料的非线性磁化曲线进行拟合,求解考虑磁饱和的各气隙磁密。通过与有限元仿真结果对比,验证了所建模型不仅揭示了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合关系,考虑了磁饱和特性,且具有精确度良好、计算量小等优点,为实现高精度稳定悬浮控制奠定了基础。 展开更多

关键词 双烧组无轴承开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 磁饱和 最小二乘法 数学模型

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