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单相开路情况下6/19永磁磁通切换容错电机转矩冲量平衡控制策略 被引量：8
1
作者 肖文妍 王宇 +3 位作者 耿亮 王子禹 张源 于玲玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1488-1496,共9页
永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动... 永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动态变化前后转矩的冲量值保持不变,精确计算出动态过程中前进矢量和后退矢量的作用时间,只需一次减速、一次升速过程即可实现转速的收敛,不受PI参数的影响,优化转速的动态性能。通过仿真和实验实现电机在单相开路故障下的转矩冲量平衡控制,并与传统的直接转矩控制算法对比,验证了所提出算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 永磁磁通切换容错电机 直接转矩控制 转矩冲量平衡控制
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三相永磁同步电机容错系统设计与控制策略综述
2
作者 金石 孙鹏 +1 位作者 王博 刘光伟 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期61-85,共25页
在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重... 在电动飞机、新能源汽车等对安全性要求极高的领域,保证电机驱动系统的可靠性至关重要,围绕三相永磁同步电机容错系统的设计与控制策略展开综述。根据三相永磁同步电机容错技术的研究成果,将电机系统故障分为电路故障和非电路故障。重点针对电路故障下的容错策略进行分析,归纳总结针对绕组故障和功率器件故障的电机和变换电路容错拓扑结构以及基于不同坐标系的容错控制策略。在电机容错拓扑方面,梳理针对绕组故障的多种冗余方案,如采用完全余度电机拓扑、不同形式的双绕组电机拓扑以及多绕组电机拓扑。在变换电路容错拓扑方面,详细阐述基于含中性点的三相桥式容错拓扑、基于开绕组的容错拓扑、集成模块化容错拓扑、模块化多电平转换器等技术。这些采取不同拓扑结构和冗余方式的容错设计,为系统在故障情况下的可靠运行提供了重要基础保障。在控制策略层面,依据不同坐标系进行分类,包括基于三相静止坐标系、αβz1z2z3坐标系、dq坐标系和矢量空间解耦坐标系的容错策略。这些容错控制策略分别从转矩守恒和铜耗优化角度出发,致力于在故障发生时保证电机的持续稳定运行。最后,根据所论述的各种容错拓扑设计和容错控制策略进行总结和展望,为提高电机系统的可靠性和容错能力提供全面的技术参考。 展开更多
关键词 三相永磁同步电机 绕组故障 功率器件故障 容错拓扑设计 容错控制策略
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一种永磁同步电机电流传感器故障容错控制算法
3
作者 黄刚 张雨涵 +2 位作者 贾林 李祥飞 赵凯辉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期129-139,共11页
永磁同步电机驱动系统在工业上有广泛的应用,但振动冲击、环境变化及设备老化等因素易导致电机电流传感器故障,不可避免地降低系统控制精度。提出一种基于改进的等价输入干扰方法的电流传感器故障容错控制策略。首先,建立了包含电流传... 永磁同步电机驱动系统在工业上有广泛的应用,但振动冲击、环境变化及设备老化等因素易导致电机电流传感器故障,不可避免地降低系统控制精度。提出一种基于改进的等价输入干扰方法的电流传感器故障容错控制策略。首先,建立了包含电流传感器故障的系统模型,引入线性滤波器将传感器故障转化为增广系统的等效执行器故障,并用控制输入通道的等价输入干扰描述系统模型;其次,设计改进滑模观测器来估计等价输入干扰;最后,利用智能模糊逻辑规则自动调整观测器增益,提高对等价输入干扰的估计精度,将估计值补偿到控制输入端以抑制故障对系统输出的影响。对比仿真和实验结果表明,所提方法有效抑制了电流传感器故障的影响,提高了系统的控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电机 传感器故障 等价输入干扰 滑模观测器 容错控制
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辐向永磁容错伺服电机的齿槽转矩抑制方法
4
作者 陈前 章郑兵 +3 位作者 史浩 徐高红 刘正蒙 刘国海 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期11-19,共9页
辐向永磁电机的齿槽转矩会增大电机的转矩脉动,从而影响辐向永磁容错伺服电机的可靠运行和整个控制系统的控制精度。为了减小电机的齿槽转矩,提高电机的控制精度,首先,基于能量法分析齿槽转矩与槽极组合之间的关系以及齿槽转矩产生的原... 辐向永磁电机的齿槽转矩会增大电机的转矩脉动,从而影响辐向永磁容错伺服电机的可靠运行和整个控制系统的控制精度。为了减小电机的齿槽转矩,提高电机的控制精度,首先,基于能量法分析齿槽转矩与槽极组合之间的关系以及齿槽转矩产生的原理,进而讨论定子开辅助槽、转子开辅助槽两种方法对永磁电机齿槽转矩的影响。结果表明,在倒“T”形辐向永磁体两端增加不规则辅助槽有助于将齿槽转矩降至最低。主要原因是增加辅助槽可以改变转子磁通路径的方向,根据磁通路径可以选择合适的辅助槽。此外,它还能增大气隙磁密的基波幅值,减小其谐波分量,从而改善电机性能,所提电机的齿槽转矩为4.1 mN·m、转矩脉动为0.16%。齿槽转矩和转矩脉动达到了最优,满足伺服电机精度高和稳定性要求。最后,制造并测试转子上带有不规则辅助槽的24槽/22极样机,相应的试验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 辐向永磁容错伺服电机 齿槽转矩 槽极配合 辅助槽
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永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制
5
作者 王伟 朱岩松 吉毅 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期160-165,共6页
永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该... 永磁同步电机-2R机械臂控制由多个关节和执行器组成,通常情况下其为非线性动力系统,易出现混沌现象。因此,永磁同步电机-2R机械臂控制过程中会出现一定的故障,从而影响了机械臂的稳定性和控制性能,在故障条件下的容错抑振控制能力是该机械臂急需解决的问题。在该背景下,提出永磁同步电机-2R机械臂自适应容错抑振控制。基于拉格朗日方程,通过对永磁同步电机-2R机械臂的动能和势能计算,得到的整体动能表达式。然后,结合动能计算结果确定机械臂的未知项和不确定性故障,设计容错控制器来监测机械臂的状态信息。根据动能计算结果和容错控制器获取的机械臂状态信息,设计容错抑振控制器,实现永磁同步电机-2R机械臂在故障状态下的自适应容错抑振控制。实验结果表明:所提方法的永磁同步电机-2R机械臂控制精度更高、振动抑制效果更好,可以显著减小永磁同步电机-2R机械臂的振动,提高运动平滑性、精度和稳定性。 展开更多
关键词 永磁同步电机-2R 机械臂 执行器 抑振控制 动能计算 容错控制 不确定故障
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六相永磁同步电机HADR-IDPCC容错控制技术
6
作者 高晗璎 王泓帏 陈琦 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第1期58-72,共15页
针对双Y相移30°六相永磁同步电机容错运行时传统电流预测控制策略对电机参数敏感、抗干扰能力差的问题,提出一种混合自抗扰改进无差拍容错控制策略,通过引入权重系数对电流反馈值进行优化,使系统趋于稳定时允许电感参数变化的范围... 针对双Y相移30°六相永磁同步电机容错运行时传统电流预测控制策略对电机参数敏感、抗干扰能力差的问题,提出一种混合自抗扰改进无差拍容错控制策略,通过引入权重系数对电流反馈值进行优化,使系统趋于稳定时允许电感参数变化的范围较传统策略扩大了1/β倍,有效降低了电感参数摄动对系统稳定性的影响;同时采用自适应混合开关策略,将线性和非线性扩张状态观测器相结合,构建混合自抗扰容错控制系统,在不影响小观测误差时自抗扰系统性能的前提下,提高了大观测误差时的非线性增益系数,进一步增大了电机稳态运行区间,提高了系统抗干扰能力和响应速度。最后,搭建仿真与实验平台对所提策略的动静态性能、参数鲁棒性和抗干扰能力进行了分析,验证了所提策略的优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 容错控制 自抗扰控制 扩张状态观测器 无差拍电流控制 权重系数 鲁棒性
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高转矩密度永磁游标伺服电机磁通屏障效应分析及抑制 被引量：1
7
作者 秦语缘 樊英 +2 位作者 陈秋蒴 唐琛 房莉 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第4期1237-1247,I0002,共12页
永磁同步电机被广泛应用于伺服驱动领域,但其转矩密度难以进一步提升,而基于磁场调制原理的永磁游标伺服电机使其成为可能。其中,轮辐式永磁游标伺服电机特有的聚磁效应使其具有高转矩密度的优势,然而此类电机的磁通屏障效应严重制约了... 永磁同步电机被广泛应用于伺服驱动领域,但其转矩密度难以进一步提升,而基于磁场调制原理的永磁游标伺服电机使其成为可能。其中,轮辐式永磁游标伺服电机特有的聚磁效应使其具有高转矩密度的优势,然而此类电机的磁通屏障效应严重制约了输出性能的提高。因此,该文提出一种辅助励磁交替极轮辐式游标伺服电机结构,旨在分析磁通屏障效应形成机理,并通过交替极、辅助永磁体与磁障、磁桥组合排布的拓扑优化设计为低极对数磁通提供有效磁路,抑制上述磁通屏障效应,进而提高电机转矩密度与输出性能。在此基础上,进行样机制作,通过实验验证上述解析计算的正确性与所提结构对磁通屏障效应抑制的有效性,为高品质伺服电机拓扑选择、性能优化提供依据。 展开更多
关键词 永磁游标伺服电机 磁通屏障效应 辅助励磁 高转矩密度 磁路分析
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新型定子聚磁式铁氧体永磁磁通切换电机研究 被引量：2
8
作者 王道涵 许广生 +2 位作者 王柄东 冯文韬 王秀和 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期274-285,共12页
磁通切换电机作为一种无刷电机,其定转子采用双凸极结构,转子仅由硅钢片叠压而成,定子内置有集中绕组和永磁体,运行时只需一组功率开关器件和二极管即可实现电机的控制,因此,具有结构简单、控制方便、可靠性高等优点,广泛应用于风机泵... 磁通切换电机作为一种无刷电机,其定转子采用双凸极结构,转子仅由硅钢片叠压而成,定子内置有集中绕组和永磁体,运行时只需一组功率开关器件和二极管即可实现电机的控制,因此,具有结构简单、控制方便、可靠性高等优点,广泛应用于风机泵类等高速负载。该文提出一种铁氧体永磁单相磁通切换电机结构,并对该电机的基本结构和工作原理进行深入分析。根据电机性能目标,对其进行电磁设计,确定电机几何尺寸参数,并提出消除该电机起动死区的转子分段结构方案。与一台尺寸相同的电励磁单相磁通切换电机进行全面对比,验证所提电机在静态性能和瞬态性能上的优势。最后制作样机,并对所提出电机进行实验测试。 展开更多
关键词 铁氧体永磁 磁通切换电机 电机设计 性能分析 电机测试
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基于电流分配的多区间高效永磁容错电机双相开路容错控制
9
作者 丁文强 陈前 +1 位作者 刘国海 徐高红 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期132-140,共9页
当多区间高效永磁容错电机发生双相开路故障后,电机的转矩脉动恶化,同时剩余相电流会急剧增大,严重影响电机的长期稳定运行,甚至会对整个电机系统造成不可逆的损伤。针对多区间高效永磁容错电机双相开路故障,提出一种基于电机内定子和... 当多区间高效永磁容错电机发生双相开路故障后,电机的转矩脉动恶化,同时剩余相电流会急剧增大,严重影响电机的长期稳定运行,甚至会对整个电机系统造成不可逆的损伤。针对多区间高效永磁容错电机双相开路故障,提出一种基于电机内定子和外定子绕组注入电流自由分配的协同控制容错策略,可以降低容错之后的电流幅值。首先,基于对该电机的新型结构和特殊调磁方式的分析搭建得到数学模型,并根据内定子和外定子绕组的电流注入方式划分四个工作模式;随后根据降阶解耦矩阵推导不同故障下的容错电流表达式;定义内外定子电流的分配系数X和Y,得到以降低容错电流为优化原则的改进容错控制策略;最后搭建电机试验平台,通过试验验证所提容错控制策略的有效性和正确性。 展开更多
关键词 多区间高效永磁容错电机 开路故障 容错控制 电流分配
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基于电流自适应的九相永磁同步电机开路容错控制
10
作者 林潇锐 和阳 +3 位作者 赵文祥 吉敬华 陶涛 王化南 《电气工程学报》 北大核心 2025年第1期26-36,共11页
九相永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有容错能力强、控制自由度多等优点,在高可靠性场合得到了广泛应用。为了解决电机绕组发生开路时,传统容错策略需要故障定位及算法切换等问题,针对九相电机三中性点的任意... 九相永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有容错能力强、控制自由度多等优点,在高可靠性场合得到了广泛应用。为了解决电机绕组发生开路时,传统容错策略需要故障定位及算法切换等问题,针对九相电机三中性点的任意相绕组开路故障,提出一种无需故障定位和算法切换的电流自适应容错控制策略。该方法通过分离出谐波平面电流的故障参考角,得到各个谐波平面的电流参考通式。当发生开路故障后,通过谐波平面电流参考通式直接作用于控制系统,实现主动容错。由于闭环情况下故障参考角存在偏差,通过引入改进型重复-准比例谐振控制器对故障前后的谐波电流进行精准跟踪,进一步抑制了开路故障下的转矩脉动和电流谐波,保证了故障前后的稳态性能。试验结果验证了所提策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 九相永磁同步电机 电流自适应 开路故障 容错控制
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五相容错式磁通切换永磁电机及其控制 被引量：38
11
作者 赵文祥 唐建勋 +1 位作者 吉敬华 刘国海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1229-1236,共8页
提出一种具有奇数转子极的新型五相容错式磁通切换永磁(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet,FT-FSPM)电机。该电机结构通过引入容错齿设计,增强了各相之间的独立性,提高了电机容错性能。运用有限元方法,对所设计的10/19极F... 提出一种具有奇数转子极的新型五相容错式磁通切换永磁(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet,FT-FSPM)电机。该电机结构通过引入容错齿设计,增强了各相之间的独立性,提高了电机容错性能。运用有限元方法,对所设计的10/19极FT-FSPM电机的磁场、气隙磁密、反电势及齿槽转矩等电磁性能进行计算,分析奇数转子极结构对反电势和齿槽转矩的影响。在此基础上,研究电机故障时的容错控制策略。运用电路、磁路瞬态联合仿真的方法,对电机的转矩进行计算,并设计加工了FT-FSPM实验样机,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 容错电机 容错控制 磁通切换 永磁电机 奇数转子极
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六相永磁容错磁通切换电机及其单相故障的容错控制 被引量：29
12
作者 吴一丰 邓智泉 +1 位作者 王宇 王晓琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期71-79,106,共10页
为了提高永磁电机的可靠性和容错性,研究了一种六相永磁容错磁通切换电机(FaultTolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM)。该电机继承了永磁磁通切换电机的结构特点和功率密度优势,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能... 为了提高永磁电机的可靠性和容错性,研究了一种六相永磁容错磁通切换电机(FaultTolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM)。该电机继承了永磁磁通切换电机的结构特点和功率密度优势,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能力。通过有限元仿真研究了该电机电感特性和转矩特性,分析了电机的电磁性能和容错能力。为使该电机在单相故障时仍能提供平滑转矩,提出了容错电流优化控制策略。开路故障时,利用扩展坐标变换,通过控制转子同步旋转坐标系下的交轴电流、零序电流,实现转矩脉动的补偿,同时优化转矩铜耗比。针对短路故障,提出一种故障分解补偿法,对短路电流及绕组正常电流缺失引起的转矩脉动或转矩缺失分别进行补偿,进而矢量合成,实现容错控制的同时,避免了复杂的在线计算。在原理样机上进行了带载实验及容错实验,证明了所研究的永磁容错磁通切换电机的转矩输出能力和容错性能,同时验证了所提容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 六相永磁磁通切换电机 容错 转矩脉动 故障分解 铜耗
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3种谐波电流注入模式下的磁通切换永磁电机缺相容错控制 被引量：19
13
作者 於锋 程明 +1 位作者 夏子朋 邹国棠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期836-844,共9页
对矢量控制九相定子36槽/转子34极磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机驱动系统中一相断路故障工况进行研究。单相故障时,根据转矩电流分量不变及定子铜耗方程,提出了3种谐波电流注入模式下无扰运行的容错控制策略... 对矢量控制九相定子36槽/转子34极磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机驱动系统中一相断路故障工况进行研究。单相故障时,根据转矩电流分量不变及定子铜耗方程,提出了3种谐波电流注入模式下无扰运行的容错控制策略,即在容错运行时分别注入3次,3、5次以及3、5、7次谐波电流,进而获得铜耗最小优化目标的容错电流通用在线生成方法。仿真分析和原理样机容错实验结果,证明了所提方案可以减小定子绕组断路故障引起的转矩脉动,使九相FSPM电机在故障状态下的运行性能得到明显改善,有效提高调速系统的可靠性。 展开更多
关键词 磁通切换永磁(FSPM) 永磁电机 容错 断路 谐波电流 铜耗
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降低铜耗的容错式磁通切换永磁电机容错控制算法 被引量：3
14
作者 赵文祥 张步峰 +2 位作者 吉敬华 唐建勋 刘国海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期228-234,共7页
容错式磁通切换永磁电机(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet motor,FT-FSPM motor)是一种新型的定子永磁型容错电机。为了提高电机驱动系统带故障运行性能,并降低容错运行时的电机铜耗,提出一种适用于五相FT-FSPM电机的... 容错式磁通切换永磁电机(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet motor,FT-FSPM motor)是一种新型的定子永磁型容错电机。为了提高电机驱动系统带故障运行性能,并降低容错运行时的电机铜耗,提出一种适用于五相FT-FSPM电机的容错控制方法。在对FT-FSPM电机基本结构特点进行分析的基础上,基于铜耗最小和转矩等效原则,建立了容错电流方程。以一台10/19极FT-FSPM电机为例,建立了电路、磁路瞬态联合仿真模型,搭建了电机系统试验平台,对所提出的容错控制算法进行了验证。该控制方法使得故障前后转矩保持不变,同时降低电机铜耗,保证系统稳定运行。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 电机 容错 转矩 控制 算法 磁通切换电机
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基于磁网络法的外转子永磁同步电机的磁场分析
15
作者 边旭 边宏远 梁艳萍 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期96-104,115,共10页
由于磁网络法具有计算周期短,能快速调节电机尺寸以优化设计需求的优点,因此在永磁同步电机的磁场分析中应用较为广泛。针对传统磁网络法对外转子永磁同步电机磁场模拟过程中难以准确考虑漏磁分布的问题,基于网格单元建立了能够准确模... 由于磁网络法具有计算周期短,能快速调节电机尺寸以优化设计需求的优点,因此在永磁同步电机的磁场分析中应用较为广泛。针对传统磁网络法对外转子永磁同步电机磁场模拟过程中难以准确考虑漏磁分布的问题,基于网格单元建立了能够准确模拟永磁体极间和定子槽内漏磁分布的外转子永磁同步电机等效磁网络模型,该模型考虑了铁心材料的非线性与转子动态问题,相较于传统磁网络法该模型优势在于不需要预设磁通走向且对漏磁计算具有更高的精确度。以一台3 kW的外转子永磁同步电机为例,采用此方法对其磁场进行计算与分析,并且对漏磁模拟的影响因素进行讨论与分析,通过实验对计算结果进行验证。研究表明,基于网格单元建立的等效磁网络模型能够准确模拟主磁及漏磁分布。 展开更多
关键词 外转子永磁同步电机 磁网络法 漏磁分布 磁通 非线性
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五相容错式磁通切换永磁电机的气隙磁场调制运行机理分析 被引量：10
16
作者 吉敬华 潘小云 +1 位作者 赵文祥 陶涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6227-6236,共10页
从气隙磁场调制的角度分析五相容错式磁通切换永磁(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet,FT-FSPM)电机的运行机理。对10/18极、10/19极FT-FSPM电机永磁体和电枢电流单独作用下的气隙磁密进行解析计算,并运用有限元对其进行... 从气隙磁场调制的角度分析五相容错式磁通切换永磁(fault-tolerant flux-switching permanent-magnet,FT-FSPM)电机的运行机理。对10/18极、10/19极FT-FSPM电机永磁体和电枢电流单独作用下的气隙磁密进行解析计算,并运用有限元对其进行验证。磁场分别由永磁体和电枢绕组产生,当两者产生的气隙磁密的谐波次数以及旋转速度相等时,这些谐波才能称为有效工作波。在此基础上,用气隙磁场调制理论分析各次有效工作波产生的转矩占总平均转矩的比例。研究表明,五相FT-FSPM电机由一些工作波产生电磁转矩,这些工作波产生的转矩占总平均转矩的比例大于97%。实验验证解析计算和有限元仿真的合理性。 展开更多
关键词 磁通切换 永磁电机 容错 磁场调制 谐波分析
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6/19容错型永磁磁通切换电机的短路故障容错控制 被引量：4
17
作者 耿亮 王宇 肖文妍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第A02期219-227,共9页
短路故障是电机工作时会发生的故障之一。当电机发生短路故障后,由于正常相电流的缺失和短路电流的扰动作用,使得电机不对称运行,电机输出转矩和转速脉动加大。基于直接转矩控制的容错控制策略具有优越的动态性能,但没有对短路电流脉动... 短路故障是电机工作时会发生的故障之一。当电机发生短路故障后,由于正常相电流的缺失和短路电流的扰动作用,使得电机不对称运行,电机输出转矩和转速脉动加大。基于直接转矩控制的容错控制策略具有优越的动态性能,但没有对短路电流脉动进行直接抑制。本文提出一种前馈补偿算法,通过对短路电流扰动转矩进行前馈补偿,削弱短路电流对电机输出转矩和转速的扰动。在6/19容错型永磁磁通切换电机实验平台上对所提容错控制算法进行了实验验证。 展开更多
关键词 短路故障 扰动转矩 前馈补偿 容错型永磁磁通切换电机
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基于滑模观测器的永磁同步电机控制
18
作者 马帅旗 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期16-19,共4页
针对无速度传感器永磁同步电动机(PMSM)控制中难以准确估计转子位置和转速的问题,利用滑模观测器(SMO)对系统参数变化及外部扰动不敏感的特性,提出了一种改进型永磁同步电动机转子位置和速度的估计算法。首先,构建了永磁同步电机数学模... 针对无速度传感器永磁同步电动机(PMSM)控制中难以准确估计转子位置和转速的问题,利用滑模观测器(SMO)对系统参数变化及外部扰动不敏感的特性,提出了一种改进型永磁同步电动机转子位置和速度的估计算法。首先,构建了永磁同步电机数学模型和基于滑模观测器的转速观测方程,研究了永磁同步电机的滑模观测方式和产生抖振机理。然后,在传统滑模观测器中利用连续变化的Sigmoid函数代替开关函数来降低系统抖振,引入变截止频率低通滤波器来减少高次谐波的变化影响。最后,在MATALB环境下对系统进行了仿真研究。实验结果表明,该滑模观测器设计方法能有效地抑制系统抖振和高频干扰,提高电机位置和速度信息的估算的准确性,对转速和负载变化也具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无速度传感器 切换函数 抖振
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永磁同步电机全速域无传感器复合控制策略研究
19
作者 李贵远 张静 +3 位作者 郭中阳 刘杰 刘勇 崔安迪 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期200-208,共9页
为解决单一的永磁同步电机无传感器控制策略在特定转速区间控制效果不佳的问题,提出一种新的复合策略,以实现全速域高性能控制。在矢量控制电流控制器环节,使用神经网络PID控制器,当突加负载时,0.02 s即可恢复到原转速,提高系统的鲁棒性... 为解决单一的永磁同步电机无传感器控制策略在特定转速区间控制效果不佳的问题,提出一种新的复合策略,以实现全速域高性能控制。在矢量控制电流控制器环节,使用神经网络PID控制器,当突加负载时,0.02 s即可恢复到原转速,提高系统的鲁棒性;在零、低速段,采用改进方波高频信号注入法,避免使用滤波器,无需调节滤波系数,在转速上减少0.03 s的延时,进一步提高了控制精度;在中高速段,采用超螺旋滑模观测器,通过采用积分形式消除高频噪声,减小误差以及相位延迟,但使用固定的滑模参数会使估算精度容易受到参数干扰产生误差,降低控制精度比较低,对此提出了改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)超螺旋滑模观测器,转速误差仅有0.1 r/min;最后,通过采用改进加权切换函数,仅有0.5 s的抖动时间,高效实现2种控制策略的切换。经过仿真验证,该复合控制策略使永磁同步电机在各速度区间均具有较高的估算精度和优良的动态响应性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 神经网络PID 方波高频信号注入法 粒子群优化算法 超螺旋滑模观测器 加权切换函数
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基于自然容错开关表的五相永磁同步电机直接转矩控制 被引量：5
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作者 周华伟 陈铖 +2 位作者 赵宇恒 江光耀 张多 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1618-1628,I0031,共12页
五相永磁同步电机(permanent-magnetsynchronous motor,PMSM)传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)存在相电流畸变严重、共模电压(common-modevoltage,CMV)高、转矩和磁链脉动大等问题,且无法实现相开路故障情况下的无扰运行。... 五相永磁同步电机(permanent-magnetsynchronous motor,PMSM)传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)存在相电流畸变严重、共模电压(common-modevoltage,CMV)高、转矩和磁链脉动大等问题,且无法实现相开路故障情况下的无扰运行。为解决上述问题,提出一种基于自然容错开关表的DTC策略。该策略根据PMSM开路故障前后基电压矢量的特点以及三次平面合成电压矢量为零的原则,构建虚拟矢量(virtual vector,VV),设计故障前后同一套自然容错开关表,进而不但抑制了故障导致的转矩脉动,而且在故障前后均能降低三次谐波电流、减小转矩和磁链脉动、抑制CMV。实验结果验证所提策略的可行性。 展开更多
关键词 共模电压 直接转矩控制 容错开关表 单相开路故障 永磁同步电机 虚拟矢量
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