基于占空比调制的永磁辅助同步磁阻电机模型预测转矩控制

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作者 许爱德 胡士迈 +1 位作者 刘鑫 李新宇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期133-143,共11页

针对永磁辅助同步磁阻电机在传统模型预测转矩控制下转矩脉动较大的问题,提出一种基于占空比调制的模型预测转矩控制方法。采用转矩滞环预筛选的方式将传统模型预测转矩控制中7个基本电压矢量预测个数降低至3个,在转矩、磁链预测环节中... 针对永磁辅助同步磁阻电机在传统模型预测转矩控制下转矩脉动较大的问题,提出一种基于占空比调制的模型预测转矩控制方法。采用转矩滞环预筛选的方式将传统模型预测转矩控制中7个基本电压矢量预测个数降低至3个,在转矩、磁链预测环节中加入反馈补偿进一步提高预测模型的准确性。依据无差拍原理计算出3个不同电压矢量对应的最优占空比。将占空比计算部分置于并联评价函数之前,结合占空比以及反馈补偿后的转矩、磁链预测值代入并联评价函数遴选出最优电压矢量及其对应占空比,通过占空比调制的方式输出最优期望电压矢量。仿真及实验结果表明,所提出的基于占空比调制的模型预测转矩控制方法可以有效抑制电机的转矩脉动,降低定子电流的谐波含量。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 模型预测转矩控制 占空比调制 转矩脉动 并联评价函数

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永磁辅助同步磁阻起/发电机位置传感器零位标校方法

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作者 谭越瑾 孔武斌 +2 位作者 刘子睿 李子旻 曲荣海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4494-4505,共12页

在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现... 在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现象。预定位法还存在易受摩擦转矩等干扰的问题。该文分析了磁阻转矩分量对预定位法的平衡点位置和定位精度的影响,推导了由摩擦转矩产生的角度误差的近似公式,得到了定位点和定位电流的选定依据。根据永磁辅助同步磁阻起/发电机的转矩特点,提出了一种新颖的基于不稳定平衡点的定位方法及其控制律的参数估计方法。所提方法利用PI控制器将转子保持在不稳定平衡点,从而可同时利用永磁转矩和磁阻转矩,有效减小摩擦转矩造成的误差。最后通过实验验证了所提定位误差估算模型和零位标校方法的有效性。 展开更多

关键词 位置传感器零位标校 永磁辅助同步磁阻起/发电机 转子位置检测 预定位法

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串联磁路永磁辅助开关磁阻电机设计与分析

3

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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一种降低永磁辅助磁阻电机转矩脉动的三区间PWM-DITC控制策略

4

作者 龚成懿 徐俊鑫 +2 位作者 黄朝志 肖任全 孙燕文 《电气工程学报》 北大核心 2025年第1期78-87,共10页

针对永磁辅助式磁阻电机转矩脉动较大的问题,提出一种分区间固定频率的抑制转矩脉动控制方法。首先,依据磁阻电机的电感特性,将两相交换区细分为两个区间,与单相导通区共同构成一个转子极距上的三个区间。其次,采用三角载波固定采样频率... 针对永磁辅助式磁阻电机转矩脉动较大的问题,提出一种分区间固定频率的抑制转矩脉动控制方法。首先,依据磁阻电机的电感特性,将两相交换区细分为两个区间,与单相导通区共同构成一个转子极距上的三个区间。其次,采用三角载波固定采样频率,结合各区间转矩的输出特性分别实施不同的控制策略,降低两相交换区的转矩脉动和峰值电流。最后,通过一台6/20永磁辅助外转子电机对三区间PWM-DITC方法进行仿真与试验验证。结果表明,相比传统DITC控制策略,所提方法能有效降低永磁辅助式磁阻电机两相交换区的转矩脉动并降低峰值电流。 展开更多

关键词 永磁辅助式磁阻电机 三区间 PWM-DITC 转矩脉动 峰值电流

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基于陶瓷棒支承的永磁辅助同步磁阻电机转子结构优化

5

作者 薛秀慧 任晓辉 +1 位作者 张磊 孙德强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3229-3240,共12页

在追求高效节能的现代工业背景下,永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)融合了同步磁阻电机和永磁同步电机的优势而备受瞩目。为优化转子磁障支承结构,提升PMaSynRM转子结构分析的精确性,利用转子铁心的轴向层叠特性,开展基于平面应变理论的... 在追求高效节能的现代工业背景下,永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)融合了同步磁阻电机和永磁同步电机的优势而备受瞩目。为优化转子磁障支承结构,提升PMaSynRM转子结构分析的精确性,利用转子铁心的轴向层叠特性,开展基于平面应变理论的整体转子拓扑结构分析。在确保电磁特性一致性的基础上,对比分析了铜楔和陶瓷棒2种转子磁障支承方案。通过有限元分析(FEA),考察外圈隔磁桥的主应力分布,揭示了以切向应力为主的最大应力特征。研究发现,相较于铜楔支承,采用高弹性模量和强抗压性能的陶瓷棒复合材料,能在首层磁障区域与径向磁通路径间构建类似力传递闭合环结构,显著降低转子外圈隔磁桥受力,增强转子冲片结构的支承刚性。电磁仿真验证了2种支承方案在电磁性能上的等效性,确保了电机设计的一致性。为验证优化方案的有效性,研究团队制造了样机并进行了测试,采用陶瓷棒方案的转子在相同转速下展现出更优的动平衡性能,证明了陶瓷棒支承方案在提高转子机械强度和降低应力集中方面的优越性。通过采用高性能的陶瓷棒结构作为磁障支承材料,显著提升转子机械强度和刚性。这些研究成果不仅为PMaSynRM转子拓扑结构的优化提供了理论依据和实践指导,也为该类型电机在轨道交通行业的应用提供了宝贵经验。 展开更多

关键词 平面应变 永磁辅助同步磁阻电机 转子磁障 陶瓷棒 有限元分析

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基于KELM-NSGA-Ⅱ的永磁辅助同步磁阻电机多目标优化方法

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作者 黄朝志 李思颖 +1 位作者 刘小波 孙燕文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1065-1074,共10页

为提高永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, PMa-SynRM)的输出性能,提出了基于核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)和快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting geneti... 为提高永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor, PMa-SynRM)的输出性能,提出了基于核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)和快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithm, NSGA-Ⅱ)相结合的外转子PMa-SynRM多目标优化设计方法。首先,对PMa-SynRM转子磁障进行初步设计并分析PMa-SynRM工作原理。其次,通过综合敏感性分析评估每个设计变量对优化目标的影响,选取主要优化参数。然后,以高输出转矩、高效率和低转矩脉动为优化目标,建立基于KELM的代理模型。最后,采用NSGA-Ⅱ进行全局寻优,从NSGA-Ⅱ生成的Pareto前沿中选择最优解,并通过有限元分析进行验证。仿真结果表明:优化后的电机较初始电机平均转矩提高了15.83%,转矩脉动降低了60.27%,且优化后电机效率较初始电机也有所提高,验证了本文优化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 KELM 多目标优化 NSGA-Ⅱ

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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

7

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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基于磁链相移原理的不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机设计与分析 被引量：3

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作者 周华伟 龙顺海 +2 位作者 江光耀 王成明 刘正蒙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期455-464,共10页

传统永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)无法充分利用永磁转矩和磁阻转矩,该文提出一种新型不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机(ACP-PMaSynRM)。基于永磁磁链相移原理,将交替极永磁阵列、不对称磁极和磁障相结合,实现永磁转矩和磁阻转矩的... 传统永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)无法充分利用永磁转矩和磁阻转矩,该文提出一种新型不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机(ACP-PMaSynRM)。基于永磁磁链相移原理,将交替极永磁阵列、不对称磁极和磁障相结合,实现永磁转矩和磁阻转矩的最大值在相同电流相位下叠加,不但提高了永磁转矩和磁阻转矩的利用率,增强了电机输出转矩能力,而且减少了永磁体用量。采用有限元法对比分析了传统和新型ACP-PMaSynRM的电磁性能,验证了所提电机拓扑的可行性。最后,制造了一台48槽14极样机并对其进行了实验验证。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 交替极 磁链相移 最大转矩

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基于参数辨识的永磁辅助同步磁阻电机电流无差拍控制 被引量：3

9

作者 许爱德 刘鑫 +1 位作者 李新宇 胡士迈 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5626-5638,共13页

针对永磁辅助同步磁阻电机电感参数失配引起传统无差拍预测电流控制器受扰动的问题,该文提出一种电感参数自适应的无差拍预测电流控制方案。所提算法利用模型参考自适应系统对电感参数进行在线辨识,并将辨识结果代替控制器中的原始电感... 针对永磁辅助同步磁阻电机电感参数失配引起传统无差拍预测电流控制器受扰动的问题,该文提出一种电感参数自适应的无差拍预测电流控制方案。所提算法利用模型参考自适应系统对电感参数进行在线辨识,并将辨识结果代替控制器中的原始电感模型参数,以确保控制器的模型参数和电机实际参数相匹配,进而增强无差拍预测电流控制系统的鲁棒性。根据永磁辅助同步磁阻的数学模型,对电机本体进行了建模,以实现对所提算法的仿真验证。最后在以TMS320F28335控制器为核心的实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,当电机参数与模型参数不匹配时,所提算法相较于传统的无差拍预测电流控制算法在电流波动峰峰值、电流跟踪静差及系统鲁棒性方面都有明显的改善。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 参数辨识 无差拍预测电流控制 模型参考自适应

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永磁辅助同步磁阻电机优化设计及试验

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作者 张康 《农机使用与维修》 2024年第9期36-38,42,共4页

永磁辅助同步磁阻电机具有高效率、高功率密度、低维护需求等优点,在电机的电磁设计时,由于涉及的参数变量较多,如磁通密度、线圈匝数、永磁材料的选择等,尤其是在追求最大化效率和输出功率的同时,还需要考虑到成本、物料的可获得性以... 永磁辅助同步磁阻电机具有高效率、高功率密度、低维护需求等优点,在电机的电磁设计时,由于涉及的参数变量较多,如磁通密度、线圈匝数、永磁材料的选择等,尤其是在追求最大化效率和输出功率的同时,还需要考虑到成本、物料的可获得性以及设计的可行性。该文基于永磁辅助同步磁阻电机基本工作原理及结构估算模型,以提高电机额定工况下运行效率为优化目标,采用田口法对电机相关参数进行优化设计,并对优化后的结果与原始方案进行对比。测试结果表明,与原始设计相比,优化后的电机在效率、温升控制和输出扭矩方面均有明显改进,尤其是在高负载条件下,优化电机展现出更稳定的性能和更高的能效。研究结果旨在通过采用先进的设计方法和试验验证,为永磁辅助同步磁阻电机性能的优化提供相关参考和建议。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 设计优化 田口法 性能测试 耐久性

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永磁辅助磁阻发电机建压过程及短路故障运行

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作者 随阁 赵博 +2 位作者 王义勇 张红旗 鲁炳林 《现代电子技术》 北大核心 2024年第10期6-12,共7页

为解决传统永磁发电机短路故障时灭磁困难和开关磁阻类发电机电压波形差的难题,提出一种永磁辅助同步磁阻发电系统(PMSynRG)。建立该电机的数学模型,阐述其发电运行机理,并推导出带载时的稳态电压方程和三相短路时绕组交直轴短路动态电... 为解决传统永磁发电机短路故障时灭磁困难和开关磁阻类发电机电压波形差的难题,提出一种永磁辅助同步磁阻发电系统(PMSynRG)。建立该电机的数学模型,阐述其发电运行机理,并推导出带载时的稳态电压方程和三相短路时绕组交直轴短路动态电流方程。针对发电机带载时的自激建压过程进行数值仿真计算,得出自激建压曲线,验证发电机系统的建压能力。此外,针对三相短路故障进行数值仿真计算,验证了故障时三相电流小于额定电流的结论,同时还验证了三相短路时动态电流方程的正确性,证明了发电机系统具有较强的自我保护能力。最后,制作样机并完成了带载建压实验,实验结果与数值分析结果吻合度较高。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻发电机 运行机理 建压能力 三相短路故障 有限元分析 样机实验

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永磁辅助同步磁阻电机设计及其关键技术发展综述 被引量：43

12

作者 徐媚媚 刘国海 +1 位作者 陈前 赵文祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期7033-7043,共11页

永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet assisted synchronous reluctance motor,PMaSynRM)继承了永磁同步电机和同步磁阻电机的优点,既具有转矩和功率密度高的特点,又具备调速范围宽和性价比高的优点。因此,其在电动车辆,医疗器械、... 永磁辅助同步磁阻电机(permanent magnet assisted synchronous reluctance motor,PMaSynRM)继承了永磁同步电机和同步磁阻电机的优点,既具有转矩和功率密度高的特点,又具备调速范围宽和性价比高的优点。因此,其在电动车辆,医疗器械、航空航天等领域具有广阔的应用前景。该文首先介绍PMaSynRM的工作原理,然后针对国内外对PMaSynRM已展开的研究工作,从电机机械应力、转矩脉动抑制和高容错性能设计等方面进行综述。最后,基于PMaSynRM的发展现状,对其未来研究的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 工作原理 机械应力 脉动抑制 高容错性能 发展趋势

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永磁辅助磁阻同步电机性能分析 被引量：10

13

作者 张清枝 牛联波 艾永乐 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期129-132,共4页

为了准确分析永磁辅助磁阻同步电机的动态特性,针对永磁辅助磁阻同步电机本体,给出一种基于有限元建模分析方法。通过有限元建模分析得出其D-Q轴磁链、自感和互感等数据,利用这些有限元分析数据推导出永磁辅助磁阻同步电机的数学模型。... 为了准确分析永磁辅助磁阻同步电机的动态特性,针对永磁辅助磁阻同步电机本体,给出一种基于有限元建模分析方法。通过有限元建模分析得出其D-Q轴磁链、自感和互感等数据,利用这些有限元分析数据推导出永磁辅助磁阻同步电机的数学模型。在此基础上为了进一步提高永磁辅助磁阻同步电机的动态转矩响应,特别设计了具有电流反馈补偿的负载转矩观测器,并对其进行了研究和建模仿真。仿真结果表明,永磁辅助磁阻同步电机具有很好的动态性能。 展开更多

关键词 永磁辅助磁阻同步电机 转矩响应 气隙磁链 有限元

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永磁辅助无轴承同步磁阻电机优化及电磁分析 被引量：9

14

作者 朱熀秋 计宗佑 丁海飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期59-70,共12页

针对无轴承同步磁阻电机(BSynRM)功率因数和转矩密度都较低的缺陷,采用转子附加永磁体的永磁辅助无轴承同步磁阻电机(PMa-BSynRM)。首先介绍具有三层磁障转子的PMa-BSynRM的结构,在详尽阐述电机工作原理的基础上,数学模型由Maxwell张量... 针对无轴承同步磁阻电机(BSynRM)功率因数和转矩密度都较低的缺陷,采用转子附加永磁体的永磁辅助无轴承同步磁阻电机(PMa-BSynRM)。首先介绍具有三层磁障转子的PMa-BSynRM的结构,在详尽阐述电机工作原理的基础上,数学模型由Maxwell张量法推导得出;其次以控制变量法为准则,开展对样机结构选型及参数设计的工作;然后利用有限元软件对PMa-BSynRM的电磁性能计算分析;最后搭建样机实验平台。仿真和实验结果验证了所设计的PMa-BSynRM对提高传统BSynRM的功率因数和转矩密度具有可行性与有效性。 展开更多

关键词 无轴承电机 同步磁阻电机 永磁辅助 优化设计 电磁特性 有限元分析

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永磁辅助同步磁阻电机振动噪声准解析计算及影响因素分析 被引量：9

15

作者 韩雪岩 李春雷 +1 位作者 张新刚 王世伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1-8,共8页

提出一种永磁辅助同步磁阻电机振动噪声准解析计算方法,可分析电机不同转子拓扑结构对振动噪声的影响,节约计算资源。首先分析得出对电机振动噪声影响显著的电磁力时空阶次。其次在二维电磁场中,用麦克斯韦应力张量法计算得到永磁辅助... 提出一种永磁辅助同步磁阻电机振动噪声准解析计算方法,可分析电机不同转子拓扑结构对振动噪声的影响,节约计算资源。首先分析得出对电机振动噪声影响显著的电磁力时空阶次。其次在二维电磁场中,用麦克斯韦应力张量法计算得到永磁辅助同步磁阻电机的径向电磁力,并采用二维傅里叶分解方法对气隙中的电磁力进行时空分解,得到其各时间和空间阶次的谐波幅值,结合准解析计算程序计算电机的振动噪声并进行实验验证。最后对比分析了电机极弧系数、永磁体层数、永磁体充磁方向及形状等对电机振动噪声的影响,得到对振动影响最小的一种转子拓扑结构。该方法可推广到一般永磁辅助同步磁阻电机的振动分析,为永磁辅助同步磁阻电机的初始设计提供方法。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 麦克斯韦张量法 电磁力 准解析法 二维傅里叶 电磁振动

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永磁辅助式同步磁阻电机自寻优控制及参数辨识 被引量：6

16

作者 邱建琪 曾汉 史涔溦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1-8,共8页

针对永磁辅助式同步磁阻电机的电感参数会随着电流变化发生明显改变,由此造成采用原有永磁同步电机所用的最大转矩电流比控制策略和高性能控制方法难以达到预期效果的问题,提出将电感偏导项加入自寻优控制中以解决普通自寻优控制中不能... 针对永磁辅助式同步磁阻电机的电感参数会随着电流变化发生明显改变,由此造成采用原有永磁同步电机所用的最大转矩电流比控制策略和高性能控制方法难以达到预期效果的问题,提出将电感偏导项加入自寻优控制中以解决普通自寻优控制中不能预测下一时刻电感从而导致电机失控的问题,并分析其产生原理,利用模型参考自适应法来构建满秩参数辨识系统,将辨识结果代入改进自寻优控制策略与模型预测电流控制中,从而确保了高性能控制方法能够发挥应有的效果。针对电机的不同运行工况进行了仿真和实验验证,实验结果证明加入电感偏导项能够克服原有自寻优控制和参数辨识同时使用产生的失控问题。相较于固定参数,利用改进自寻优控制与参数辨识控制的电机电流幅值、电流幅值误差和波动都有了改善。 展开更多

关键词 永磁辅助式同步磁阻电机 自寻优控制 参数辨识 模型参考自适应 电感偏导项 模型预测电流控制

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电动汽车用永磁辅助同步磁阻电机转子优化 被引量：11

17

作者 刘栋良 李阿强 +1 位作者 刘伟 汪建 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期119-129,共11页

针对A0和A00级电动汽车电机转矩脉动和成本较大问题,以电动汽车用永磁同步电机为原型,进行转子再设计,使用钕铁硼和铁氧体混合辅助励磁,设计一款低转矩脉动、高转矩性价比的永磁辅助同步磁阻电机。首先,研究两种永磁体在每极的布置方式... 针对A0和A00级电动汽车电机转矩脉动和成本较大问题,以电动汽车用永磁同步电机为原型,进行转子再设计,使用钕铁硼和铁氧体混合辅助励磁,设计一款低转矩脉动、高转矩性价比的永磁辅助同步磁阻电机。首先,研究两种永磁体在每极的布置方式对电机转矩性能的影响,提出一种具有较低转矩脉动的混合永磁体非对称布置方式,并对转子结构进行参数化建模和参数寻优。然后,利用有限元分析软件对电磁性能进行仿真分析。最后,制作了一台28 kW的样机,通过外特性和空载反电势测试,及电机成本和转矩性价比估算,验证了所提出的电机结构具有更优越的性能,更适合作为A0和A00级电动汽车的驱动电机。 展开更多

关键词 电动汽车 有限元 转矩脉动 非对称结构 永磁辅助同步磁阻电机

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可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析 被引量：25

18

作者 杨晨 白保东 +1 位作者 陈德志 李岱岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期489-496,共8页

以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例,提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法,使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步... 以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例,提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法,使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步磁阻电机的调磁方法;然后从永磁体工作点设计的角度分析电机调磁电流和过载能力对电机性能的影响;接着介绍了永磁体排布的确定和体积比优化设计方法;最后提出一种适用于该电机的转子设计方法。仿真结果表明,采用该文提出的转子设计方法能够使电机弱磁区损耗最多降低56%,电机弱磁区的转矩和调速范围显著提高。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 记忆电机 退磁 有限元

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永磁辅助同步磁阻电机顶层优化设计 被引量：6

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作者 孙毅 蔡顺 +2 位作者 林迎前 王云冲 沈建新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期2306-2318,共13页

永磁辅助同步磁阻电机设计的主要挑战在于如何确定众多参数以满足电机多个性能指标。永磁辅助同步磁阻电机顶层优化设计概念是指将电机优化设计看作为多参数、多目标的优化问题。该文将该高维的多目标优化问题转化为两个低维的单目标子... 永磁辅助同步磁阻电机设计的主要挑战在于如何确定众多参数以满足电机多个性能指标。永磁辅助同步磁阻电机顶层优化设计概念是指将电机优化设计看作为多参数、多目标的优化问题。该文将该高维的多目标优化问题转化为两个低维的单目标子问题。然后,运用本文提出的解析优化算法求解子问题Ⅰ。运用粒子群算法、带精英策略的遗传算法与模式搜寻算法分别求解子问题Ⅱ。相比于粒子群算法与遗传算法,无论是优化收敛速度还是最终的优化结果,模式搜寻算法均表现更优。随后,运用上述方法优化了4个不同的永磁辅助同步磁阻电机。经过优化后,4个电机的电磁性能均显著提高。最后,通过7.5kW@3 000r/min铁氧体辅助同步磁阻电机实验验证了永磁辅助同步磁阻电机顶层优化设计方法的正确性。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 顶层优化设计 多目标优化 解析优化算法 优化方法

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稀土和铁氧体混用永磁辅助同步磁阻电机 被引量：5

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作者 林迎前 孙毅 +1 位作者 王云冲 沈建新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1145-1157,共13页

永磁辅助同步磁阻电机在宽转速范围内的高效率优点,使其成为高性能调速驱动应用的重要方案。虽然永磁体仅用于辅助目的,但其特性仍然对电机产生重要影响。例如,稀土永磁体辅助的同步磁阻电机面临着成本高、供应链波动大的问题,而铁氧体... 永磁辅助同步磁阻电机在宽转速范围内的高效率优点,使其成为高性能调速驱动应用的重要方案。虽然永磁体仅用于辅助目的,但其特性仍然对电机产生重要影响。例如,稀土永磁体辅助的同步磁阻电机面临着成本高、供应链波动大的问题,而铁氧体辅助的同步磁阻电机面临永磁体磁性能较差、易退磁等问题。本文在综合考虑稀土和铁氧体特性差异的基础上,提出了一种新型混合永磁辅助同步磁阻电机。通过在靠近转子外围的磁障中放置少量稀土永磁体,可显著提高电机的抗退磁能力。分析结果表明,稀土与铁氧体的体积比例在略高于5%时,即可在抗退磁能力、单位转矩的成本等因素之间取得很好的平衡。本文设计了一台稀土体积占比为5.5%的混用永磁辅助同步磁阻电机样机,并与两台已有的常规电机(分别是铁氧体辅助和稀土辅助)进行了对比研究。有限元分析和实验结果表明:在三台电机电磁性能基本相同的前提下,混用永磁辅助电机的抗退磁能力显著高于铁氧体辅助电机,而成本明显低于稀土辅助电机。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 退磁 铁氧体 稀土永磁 混用效应

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