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汽车用永磁无刷直流电机的电磁及热分析
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作者 秦英 刘力梅 石峰 《汽车电器》 2025年第5期83-85,89,共4页
针对汽车用无刷直流电机在汽车中的广泛应用,文章应用有限元软件Ansoft进行电机电磁设计及仿真分析,仿真结果与试验数据基本吻合,能有效验证设计和分析方法的科学性。因车载电机受限于体积,所以其温升指标严重影响电机的各项基本参数,... 针对汽车用无刷直流电机在汽车中的广泛应用,文章应用有限元软件Ansoft进行电机电磁设计及仿真分析,仿真结果与试验数据基本吻合,能有效验证设计和分析方法的科学性。因车载电机受限于体积,所以其温升指标严重影响电机的各项基本参数,文章在计算电机损耗的基础上,应用Fluent软件仿真计算电机的三维温升分布,并确定温升最高点,对于同类电机电磁及冷却系统的设计,具有重要的工程实用性。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 有限元 分析 温升
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永磁无刷直流电机中的离散自适应控制技术分析
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作者 邵桂荣 《集成电路应用》 2024年第4期381-383,共3页
阐述基于参数估计的离散自适应控制算法的设计。该设计推导BLDCM的离散数学模型,对系统参数进行在线估计,设计离散自适应控制器,通过仿真实验对离散PI控制和离散自适应控制算法进行验证。实验结果表明,在期望转速突变、参数时变情况下,... 阐述基于参数估计的离散自适应控制算法的设计。该设计推导BLDCM的离散数学模型,对系统参数进行在线估计,设计离散自适应控制器,通过仿真实验对离散PI控制和离散自适应控制算法进行验证。实验结果表明,在期望转速突变、参数时变情况下,离散自适应控制算法具有较好的鲁棒性,系统超调量、稳态误差和调节时间都有较好改善。 展开更多
关键词 自适应控制 永磁无刷直流电机 参数估计
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基于参数估计模型的对转永磁无刷直流电机实时故障诊断方法 被引量:13
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作者 李宏 王崇武 贺昱曜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期732-737,共6页
无刷直流电机可靠性高,但在过载、过热等条件下,会造成电机性能降低;在电动力船舶推进系统中,由于速度闭环负反馈作用,这些故障常常无法及时发现,因此在电机运行过程中及时发现故障具有十分重要的应用价值。论文把参数估计技术应用于对... 无刷直流电机可靠性高,但在过载、过热等条件下,会造成电机性能降低;在电动力船舶推进系统中,由于速度闭环负反馈作用,这些故障常常无法及时发现,因此在电机运行过程中及时发现故障具有十分重要的应用价值。论文把参数估计技术应用于对转无刷直流电机故障实时诊断,建立了对转无刷直流电机驱动对转螺旋桨时的实时辨识模型,通过测量电机电压、电流和电机转速,得到电机的绕组电阻、反电势系数和转动惯量参数以及螺旋桨负载的力矩系数,通过观察参数的实时变化,监控电机的工作状态。这种以微分方程为基础的最小二乘方法不影响电机正常工作。仿真结果表明该方法可以完成对转无刷直流电机驱动对转螺旋桨时的故障诊断。 展开更多
关键词 直流电 对转永磁无刷直流电机 故障诊断 参数估计
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永磁无刷直流电机调速系统的改进型IMC-PI控制 被引量:6
4
作者 赵志涛 贾彦斌 +1 位作者 赵志诚 何秋生 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第9期70-73,79,共5页
针对永磁无刷直流电机调速系统提出了一种改进的内模PI(Internal model control PI,IMC-PI)控制方法。根据内模控制原理设计出PI控制器,引入一种作用函数,将其与PI控制器串联构成改进的IMC-PI控制器。作用函数为偏差的微分表达式,其阶... 针对永磁无刷直流电机调速系统提出了一种改进的内模PI(Internal model control PI,IMC-PI)控制方法。根据内模控制原理设计出PI控制器,引入一种作用函数,将其与PI控制器串联构成改进的IMC-PI控制器。作用函数为偏差的微分表达式,其阶次的选择应保证系统开环传递函数严格真实。改进IMC-PI控制可使系统的调节过程分为作用函数趋近零和保持为零的两个阶段,从而保证系统偏差按照作用函数等于零确定的轨迹趋近于零。仿真和实验结果表明方法可有效提高控制系统的性能。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 调速系统 改进IMC-PI控制 内模控制 作用函数
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永磁无刷直流电机伺服系统全数字化设计 被引量:5
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作者 吴东苏 马佳 +1 位作者 尹泉 万淑芸 《兵工自动化》 2002年第4期6-8,共3页
基于DSP的全数字化无刷直流电机伺服系统,由包括DSP和片外存储器的以TMS320F240组成的小系统,及反馈信号采集模块2部分组成。系统原理是:三相交流输入经整流、稳压后为逆变电路提供直流电源,逆变电路所需的触发信号则由DSP提供,输出占... 基于DSP的全数字化无刷直流电机伺服系统,由包括DSP和片外存储器的以TMS320F240组成的小系统,及反馈信号采集模块2部分组成。系统原理是:三相交流输入经整流、稳压后为逆变电路提供直流电源,逆变电路所需的触发信号则由DSP提供,输出占空比可调的PWM信号通过调整的宽度控制功率管的开关时间,实现对无刷电机的控制。其数学模型的建立条件为电动机的气隙磁场沿气隙方波分布、绕组通电时磁通忽略不计、功率管压降为恒值、各相绕组对称。伺服系统采用内环为电流环,外为速度环,最外为位置环的三环串级控制结构。运行结果表明,采用这种控制方案可使系统取得良好的控制效果。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 伺服系统 全数字化 设计 DSP TMS320F240
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双余度永磁无刷直流电机设计与实验研究 被引量:3
6
作者 付朝阳 刘景林 金英汉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期724-728,共5页
为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中。设计了2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放结构。建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系。根据数学模型,设计了双余... 为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中。设计了2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放结构。建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系。根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对转速和转矩进行了仿真。利用magtrol测试系统对双余度永磁无刷直流电机进行了实验,对比分析了2种结构不同工作模式下的机械特性曲线。实验结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组同时工作时其转矩为1套绕组工作时的2倍;2套绕组并未对电机性能产生不良影响,但大大提高了系统可靠性。 展开更多
关键词 双余度 永磁无刷直流电机 设计 实验
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一种消除直线永磁无刷直流电机边端效应对换相时机影响的方法 被引量:4
7
作者 赵宏涛 吴峻 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期126-130,共5页
电磁弹射用直线永磁无刷直流电机的永磁体动子具有开断结构,使动子边端的磁场分布发生变形。当采用霍尔元件检测磁场实现换相时,这种边端效应就会影响换相时机。分析了这类电机的换相机理和动子开断结构对换相时机的影响,指出这类边端... 电磁弹射用直线永磁无刷直流电机的永磁体动子具有开断结构,使动子边端的磁场分布发生变形。当采用霍尔元件检测磁场实现换相时,这种边端效应就会影响换相时机。分析了这类电机的换相机理和动子开断结构对换相时机的影响,指出这类边端效应受极弧系数影响显著,并提出了利用不对称滞环比较器或简易单限比较器对霍尔输出信号进行处理从而消除这类边端效应影响的方法,实验验证了简易单限比较器方案的可行性。 展开更多
关键词 直线永磁无刷直流电机 边端效应 换相时 极弧系数 不对称滞环 单限比较器
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电动汽车永磁无刷直流电机的单神经元自适应PID控制 被引量:5
8
作者 揭贵生 马伟明 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2005年第2期242-244,共3页
对于基于理想换相的永磁无刷直流电机,在给出了其单相等效模型的基础上,运用单神经元自适应PID控制来设计速度调节器,以提高驱动控制系统对负载变化的自适应能力.研究和仿真分析表明:这种速度调节器,只要学习速率选择合理,就具有比传统... 对于基于理想换相的永磁无刷直流电机,在给出了其单相等效模型的基础上,运用单神经元自适应PID控制来设计速度调节器,以提高驱动控制系统对负载变化的自适应能力.研究和仿真分析表明:这种速度调节器,只要学习速率选择合理,就具有比传统PID调节器更强的对负载变化的参数鲁棒性和自适应性. 展开更多
关键词 电动汽车 永磁无刷直流电机 单神经元 自适应控制
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电动增压系统高速永磁无刷直流电机研究 被引量:1
9
作者 方淳 窦满峰 +2 位作者 谭博 苏超 张璐 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1065-1073,共9页
由高速驱动电机与压气机组成的电动增压系统,空气经系统压缩进气缸参与燃烧以提升动力输出。但高速电机的高损耗密度和高频特性会引起永磁体高温退磁和绕组阻感变化,不利于系统长时间稳定工作。基于受阻感影响小的基波/三次谐波磁链复... 由高速驱动电机与压气机组成的电动增压系统,空气经系统压缩进气缸参与燃烧以提升动力输出。但高速电机的高损耗密度和高频特性会引起永磁体高温退磁和绕组阻感变化,不利于系统长时间稳定工作。基于受阻感影响小的基波/三次谐波磁链复合信号设计了新型高速电机无位置控制策略。同时在电机设计时将提升三次谐波信噪比,减小转子径向力和涡流损耗作为优化目标,对极弧系数等电机结构参数进行了设计优化。采用三维温度场方法分析电机温升,发现不同阶段热量传播路径存在不同。样机性能实验显示系统负载运行动态响应迅速,有效降低动力迟滞;温升实验结果表明热平衡时永磁体温度远低于极限温度,可靠性提升;亦验证了热量传播路径的观点。 展开更多
关键词 电动增压 高速电 永磁无刷直流电机 气隙 损耗 温度场 谐波分析 谐波 无位置控制
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永磁无刷直流电机数字调速器的设计与实现 被引量:3
10
作者 荣军 李一鸣 +2 位作者 万军华 万力 王峰 《湖南理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2015年第4期37-40,共4页
设计了一个以C8051F330单片机为控制核心的永磁无刷直流电机(无刷马达)电子调速器,实现了将PPM信号转化为PWM信号来实时调控电机转速的电子调速系统.系统硬件采用模块化设计,主要包括单片机控制模块、电源供电模块、电机驱动模块以及零... 设计了一个以C8051F330单片机为控制核心的永磁无刷直流电机(无刷马达)电子调速器,实现了将PPM信号转化为PWM信号来实时调控电机转速的电子调速系统.系统硬件采用模块化设计,主要包括单片机控制模块、电源供电模块、电机驱动模块以及零点检测模块等部分.在完成整个系统的软硬件设计后,制作出实物并进行了测试,实验结果表明数字控制电子调速系统具有设计简单,调速稳定以及性价比高的特点. 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 数字控制 电子调速器 脉冲宽调制
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基于Ansoft的高速永磁无刷直流电机磁场有限元分析 被引量:3
11
作者 王芳 陈小军 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2012年第4期387-389,395,共4页
基于Maxwell二维瞬态磁场分析理论,依据给定的技术指标,运用RMxprt快速确定电机电磁及结构设计方案,并导入Maxwell中建立二维有限元仿真模型,基于场路耦合有限元法对电机的机械特性和效率进行了仿真分析,仿真结果精确地反映了高速永磁... 基于Maxwell二维瞬态磁场分析理论,依据给定的技术指标,运用RMxprt快速确定电机电磁及结构设计方案,并导入Maxwell中建立二维有限元仿真模型,基于场路耦合有限元法对电机的机械特性和效率进行了仿真分析,仿真结果精确地反映了高速永磁无刷直流电机的启动过程,为电机的优化设计、减少转矩脉动、提高启动转矩提供了理论依据。 展开更多
关键词 ANSOFT 高速永磁无刷直流电机 场路耦合 有限元
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电动汽车永磁无刷直流电机控制器设计 被引量:13
12
作者 王维强 曾晓松 夏茂树 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第1期20-25,共6页
对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验... 对某四轮独立驱动电动汽车轮毂电机进行研究,设计一种永磁无刷直流电机控制器.以STM32F103RBT6芯片为基础,对电机驱动电路、采样电路和保护电路分别进行硬件设计与分析;同时,采用模块化软件设计方案,对该控制器的软件系统进行升级.实验验证表明:所设计的电机控制器能使电机响应迅速、转速稳定、无超调,且电动车动力输出性能良好. 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 控制器 增量式PID控制 STM32单片
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一种对转永磁无刷直流电机定转子相对位置检测方法 被引量:4
13
作者 李宏 徐德民 +1 位作者 焦振宏 王崇武 《鱼雷技术》 2008年第2期38-41,共4页
对转永磁无刷直流电机由逆变器和电机组成,电机的定子和转子同时相向转动,逆变器的工作状态取决于定子和转子之间的相对位置,因此,研究定子和转子相对位置检测技术具有十分重要的意义。本文总结了定子和转子相对位置、电机工作状态和逆... 对转永磁无刷直流电机由逆变器和电机组成,电机的定子和转子同时相向转动,逆变器的工作状态取决于定子和转子之间的相对位置,因此,研究定子和转子相对位置检测技术具有十分重要的意义。本文总结了定子和转子相对位置、电机工作状态和逆变器开关管驱动信号关系,利用12个霍尔位置传感器,提出了一种获取对转大功率稀土永磁无刷直流电机转子相对于定子位置信号的方法,导出了传感器信号和逆变器驱动信号的逻辑关系。仿真结果表明,该方法可以使对转永磁无刷直流电机正常工作。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 位置传感器 位置检测
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双余度永磁无刷直流电机电磁特性分析 被引量:1
14
作者 付朝阳 刘景林 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期984-988,共5页
为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中。设计了2种定子绕组方式,包括同轴线绕组冗余和不同轴线绕组冗余2种结构。建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系。对同轴... 为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中。设计了2种定子绕组方式,包括同轴线绕组冗余和不同轴线绕组冗余2种结构。建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系。对同轴线绕组冗余时和不同轴线绕组冗余时的磁势进行了分析,分析结果表明,同轴线绕组冗余时增磁磁势和去磁磁势相等,而不同轴线绕组冗余时去磁磁势大于增磁磁势。根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对电机转速进行了仿真,仿真结果表明不同轴线绕组冗余时的电机转速高于同轴线绕组冗余时的电机转速,验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 双余度 永磁无刷直流电机 电感 分析
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直线永磁无刷直流电机换相过程解析分析与多目标优化计算 被引量:1
15
作者 李会来 李小民 王刚 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第3期58-62,共5页
弹射用直线永磁无刷直流电机具有工作电压高、电流大、工作速度动态范围大的特点,在换相过程中易产生换相推力脉动、平均推力下降等问题。针对直线永磁无刷直流电机(LPMBLDCM)的最佳换相控制和电机参数匹配,建立了换相期间、非换相期间... 弹射用直线永磁无刷直流电机具有工作电压高、电流大、工作速度动态范围大的特点,在换相过程中易产生换相推力脉动、平均推力下降等问题。针对直线永磁无刷直流电机(LPMBLDCM)的最佳换相控制和电机参数匹配,建立了换相期间、非换相期间电机换相过程数学模型,提出了换相距离的概念并分析了各因素对换相距离的影响。建立电机参数匹配多目标优化模型,利用Matlab和Isight软件进行了建模和求解,改善了系统优化匹配设计,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 直线永磁无刷直流电机 换相 换相距离 换相推力波动
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永磁无刷直流电机性能的影响因素的数学推导与分析 被引量:2
16
作者 曾红 王元昊 张志华 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2020年第2期96-99,共4页
在理论上推导出电机性能的影响因素是科学设计电机的前提。按照电机学和电磁学理论,经过多个变量的代数运算后,永磁无刷直流电机的电磁转矩和电磁效率可用多元函数来表达,两者的决定性因素是额定电压、平均半匝长系数、永磁体厚度、极... 在理论上推导出电机性能的影响因素是科学设计电机的前提。按照电机学和电磁学理论,经过多个变量的代数运算后,永磁无刷直流电机的电磁转矩和电磁效率可用多元函数来表达,两者的决定性因素是额定电压、平均半匝长系数、永磁体厚度、极数和气隙等设计参数。通过对多元函数表达式分析单调性和极值可以得出电磁转矩和效率关于各设计变量的变化趋势,这些趋势可以为永磁无刷直流电机研发人员选取优化设计变量和调整变量的数值提供方向。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 转矩 效率 数学分析
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极弧系数对小功率永磁无刷直流电机性能影响的分析 被引量:1
17
作者 刘作坤 安国平 陈思 《黑龙江大学工程学报》 2013年第3期97-102,共6页
随着永磁材料价格上涨,电机设计中控制永磁材料的使用量、降低成本是永磁无刷直流电机的研究重点之一,以500W永磁无刷直流电动机为例,利用电磁场分析软件,对电机内电磁分布和输出性能进行计算,并研究永磁体不同圆周方向长度(改变极弧系... 随着永磁材料价格上涨,电机设计中控制永磁材料的使用量、降低成本是永磁无刷直流电机的研究重点之一,以500W永磁无刷直流电动机为例,利用电磁场分析软件,对电机内电磁分布和输出性能进行计算,并研究永磁体不同圆周方向长度(改变极弧系数)情况下电机性能的变化,为此类电机的优化设计和成本控制提供参考。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 极结构 极弧系数 输出性能
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永磁无刷直流电机齿槽转矩削弱方法 被引量:9
18
作者 张科 史祥翠 《煤矿机电》 2009年第6期37-39,共3页
从优化电机的本体结构出发,介绍了4种永磁无刷直流电机齿槽转矩最小化方法,并进行了分析研究。建议选用定子斜槽、转子斜极方案和分数绕组方案。
关键词 永磁无刷直流电机 齿槽转矩 削弱
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基于Ansoft的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析 被引量:1
19
作者 谢晓敏 卜燕梅 夏佳青 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第3期420-422,425,共4页
以一个三相六状态两极的稀土永磁无刷直流电机作为分析模型,采用Ansoft有限元分析软件对电机电磁场进行了空载和负载两种瞬态的计算和仿真,得到了磁力线、磁通密度、磁阻力矩和反电动势曲线,并对气隙磁密和绕组电流进行了仿真分析.通过... 以一个三相六状态两极的稀土永磁无刷直流电机作为分析模型,采用Ansoft有限元分析软件对电机电磁场进行了空载和负载两种瞬态的计算和仿真,得到了磁力线、磁通密度、磁阻力矩和反电动势曲线,并对气隙磁密和绕组电流进行了仿真分析.通过对两种工作状态的电磁场仿真结果对比分析,可以减少由于齿槽效应而产生的转矩脉动,为优化电机设计参数提供可靠依据,具有一定的工程意义. 展开更多
关键词 稀土永磁无刷直流电机 齿槽效应 转矩脉动
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永磁无刷直流电机的设计与分析 被引量:2
20
作者 关丽雅 李耀国 +3 位作者 左强 冯燕超 信心 张鹏 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第3期54-57,共4页
永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高及易于控制等优点,在很多领域有着广泛应用。针对某执行机构所用电机的设计要求,依据传统的电机设计理论,进行了设计计算;采用仿真软件,建立了该电机的二维有限元模型,对电机磁路进行了... 永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高及易于控制等优点,在很多领域有着广泛应用。针对某执行机构所用电机的设计要求,依据传统的电机设计理论,进行了设计计算;采用仿真软件,建立了该电机的二维有限元模型,对电机磁路进行了分析及优化设计,确定了电机的结构参数,根据设计参数研制了样机,并进行了试验验证,研究结果表明:该电机设计方案合理,电机各项性能优异,满足设计要求,相关工作具有理论意义与实际应用价值,为公司永磁无刷直流电机的研制提供参考和依据。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 设计计算 仿真分析 优化设计 分析测试
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