基于组合算法的混合励磁磁通切换电机最大转矩铜耗比控制 被引量：4

1

作者 李帅 丁文 李可 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1654-1665,共12页

混合励磁磁通切换电机(HEFSM)具有永磁磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点,通过调节励磁电流实现了调节气隙磁场的目的,这类电机在工业界尤其是电动汽车领域有着广泛的应用前景。该文提出一种针对HEFSM全速范围的优化最大转矩铜耗比(... 混合励磁磁通切换电机(HEFSM)具有永磁磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点,通过调节励磁电流实现了调节气隙磁场的目的,这类电机在工业界尤其是电动汽车领域有着广泛的应用前景。该文提出一种针对HEFSM全速范围的优化最大转矩铜耗比(MRTC)控制策略。在低速恒转矩区域,采用优化的励磁电流来提高带负载能力,使铜耗最小,相比励磁电流与电枢电流随机组合策略和零励磁电流控制策略具有更快的响应速度。在恒功率范围,建立电机铜耗的目标函数,以转矩、电流、电压和转速等为约束条件。优化后的负励磁电流和d轴电流不仅可以获得较高的转速和产生磁阻转矩,而且在一定的转矩值下,铜耗最小,实现了转矩与铜耗的最大比值,在扩展电机转速范围的同时提高了效率。最后搭建基于dSPACE1103的电机系统实验平台,验证所提出的控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 混合励磁磁通切换电机 铜耗 励磁电流 最大转矩铜耗比 优化

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混合励磁磁通切换电机等效磁路模型 被引量：13

2

作者 许泽刚 谢少军 毛鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期124-131,共8页

混合励磁磁通切换电机(flux-switching hybrid excitationmachine,FSHM)是一种新型定子励磁型交流无刷电机,具有磁链双极性、结构简单、功率密度高、运行可靠等优点。改变电励磁绕组电流的大小和方向,实现了对永磁气隙磁场的有效调节与... 混合励磁磁通切换电机(flux-switching hybrid excitationmachine,FSHM)是一种新型定子励磁型交流无刷电机,具有磁链双极性、结构简单、功率密度高、运行可靠等优点。改变电励磁绕组电流的大小和方向,实现了对永磁气隙磁场的有效调节与控制,而引入导磁磁桥可提升气隙磁场调节范围。以建立电枢绕组磁链最大位置的等效磁路模型为切入点,推导了峰值磁通表达式,探索了磁桥段相对磁导率的估算方法,结合有限元仿真分析了磁桥厚度变化与磁桥式FSHM初始气隙磁密、磁桥磁密、气隙磁场调节能力、磁力线路径转移等特性的关系。样机的有限元仿真及实验结果与等效磁路模型预测趋势基本一致,验证了建模方法与理论分析的正确性,可用于指导磁通切换电机的设计与性能分析。 展开更多

关键词 混合励磁 磁通切换 永磁电机 等效磁路模型

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并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统功率角线性控制策略 被引量：13

3

作者 王宇 邓智泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期136-145,共10页

研究并实现了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统。所提并列式混合励磁磁通切换电机拓扑在实现优良的磁场调节能力和故障灭磁能力的同时,避免了永磁体的短路和退磁。针对传统"调磁调压"控制策略动态能力差、电流谐波大... 研究并实现了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统。所提并列式混合励磁磁通切换电机拓扑在实现优良的磁场调节能力和故障灭磁能力的同时,避免了永磁体的短路和退磁。针对传统"调磁调压"控制策略动态能力差、电流谐波大以及直接转矩控制静态性能一般的不足,提出了功率角线性控制算法。该算法通过建立转矩与功率角的直接线性关系,在无电枢电流闭环环节的条件下,实现对功率角的直接线性调节,同时研究了能提高恒功率区域转矩输出能力的励磁电流调节方法。搭建了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统实验平台,进行对比实验。实验结果表明,与直接转矩控制算法相比,采用功率角线性控制算法后电机转矩脉动、磁链纹波以及电流谐波含量均减小了,且采用该控制方法后,电机的动态性能良好。 展开更多

关键词 混合励磁 磁通切换发电机 直流电源系统 功率角 转矩脉动 动态性能

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不同极槽数配合的分立定子混合励磁磁通切换电机研究 被引量：5

4

作者 华浩 诸自强 +3 位作者 花为 朱莉 姜淑忠 罗响 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期5715-5726,共12页

混合励磁电机使用永磁体和励磁线圈共同作为励磁源,可以集成永磁电机高效率、高功率密度以及电励磁电机灵活调磁的优点。该文将研究一种分立定子混合励磁磁通切换电机,该电机的永磁体和励磁线圈均置于定子以省略电刷滑环,同时采用双定... 混合励磁电机使用永磁体和励磁线圈共同作为励磁源,可以集成永磁电机高效率、高功率密度以及电励磁电机灵活调磁的优点。该文将研究一种分立定子混合励磁磁通切换电机,该电机的永磁体和励磁线圈均置于定子以省略电刷滑环,同时采用双定子结构以解决传统定子混合励磁电机的定子空间拥挤问题。该电机遵循磁通切换原理,静止励磁源产生的磁通被凸极转子调制,进而在电枢绕组上产生双极性交变磁链。该文将介绍该电机运行原理,并重点研究不同定转子极槽数配合的电机电磁性能,以说明该类型电机兼具高转矩密度和强调磁能力。此外,分析关键设计参数对电机转矩密度和调磁能力的影响,为电机设计提供指导。最后,制作并测试2台样机以完成实验研究。 展开更多

关键词 磁场调节 混合励磁 分立定子 永磁 磁通切换 转矩

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轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机及其绕组故障特性 被引量：1

5

作者 王国平 陈昊 +3 位作者 戚湧 徐立军 于丰源 闫文举 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1090-1104,共15页

为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的... 为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的集中式绕组,且在相邻定子模块极端处嵌入永磁体构成了混合励磁磁路,能够在提升电机转矩输出能力的同时保证绕组故障冗余能力。首先,介绍了所提电机的拓扑结构和工作原理,通过磁等效电路法分析了电机转矩和磁链的耦合关系。然后,利用有限元方法分析比较了电机在无故障和故障状态下的电磁性能,建立了电机故障条件下绕组的数学模型,仿真预测了不同故障下电机特性和容错性能。最后,加工制造了一台样机并搭建了实验平台,给出了绕组正常励磁和故障下的实验结果,验证了所提电机结构的有效性和故障性能分析的准确性。 展开更多

关键词 轴向磁通开关磁阻电机 模块化定子 混合励磁 绕组故障 电磁性能

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并列式混合励磁磁通切换型电机及其电流矢量控制策略研究 被引量：20

6

作者 朱婷婷 邓智泉 王宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期140-147,4,共8页

为解决永磁磁通切换式电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型并列式混合励磁磁通切换型(parallel hybridexcited flux-switching,PHEFS)电机,该电机继承了永磁磁通切换电机功率密度高、反电势正弦等优势,且具有较强的对称调磁能力。结... 为解决永磁磁通切换式电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型并列式混合励磁磁通切换型(parallel hybridexcited flux-switching,PHEFS)电机,该电机继承了永磁磁通切换电机功率密度高、反电势正弦等优势,且具有较强的对称调磁能力。结合磁路仿真对该电机电感特性和弱磁性能进行了理论分析,建立了PHEFS电机的数学模型,提出了id 0最大转矩铜耗比电流矢量控制策略,通过对励磁电流和电枢电流的合理分配,在保证静态特性的同时,达到最大转矩铜耗比,以提高电机的运行效率。原理样机的实验结果证明了该电机良好的调磁性能及所提算法的合理性与有效性。 展开更多

关键词 并列式混合励磁磁通切换型电机 调磁性能 弱磁能力 电流矢量控制 最大转矩铜耗比

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混合励磁轴向磁场磁通切换型永磁电机静态特性 被引量：23

7

作者 徐妲 林明耀 +3 位作者 付兴贺 郝立 张蔚 赵纪龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期58-63,共6页

提出一种混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机,以一台12/11极电机为例分析电机的结构特点和工作原理。基于三维有限元方法研究该电机静态特性,对空载永磁磁场和气隙磁通密度进行分析,研究永磁磁链、反电动势、定位力矩及绕组电感等电磁特... 提出一种混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机,以一台12/11极电机为例分析电机的结构特点和工作原理。基于三维有限元方法研究该电机静态特性,对空载永磁磁场和气隙磁通密度进行分析,研究永磁磁链、反电动势、定位力矩及绕组电感等电磁特性,分析不同励磁电流下的气隙磁场分布和调磁特性。结果表明:该种电机的磁链和反电动势均为双极性的正弦分布,适于无刷交流运行场合;通过调节励磁电流,线圈匝链磁通变化明显,调磁效果较好。 展开更多

关键词 混合励磁 轴向磁场 磁通切换 静态特性

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混合励磁轴向磁场磁通切换电机弱磁控制 被引量：15

8

作者 赵纪龙 林明耀 +1 位作者 徐妲 金龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期5059-5068,共10页

混合励磁轴向磁场磁通切换电机(hybrid excited axialfield flux-switching machine,HEAFFSM)结合了磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点。为了研究HEAFFSM在低速区和高速区的运行性能,该文分析了HEAFFSM的结构特性、磁场调节机理及... 混合励磁轴向磁场磁通切换电机(hybrid excited axialfield flux-switching machine,HEAFFSM)结合了磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点。为了研究HEAFFSM在低速区和高速区的运行性能,该文分析了HEAFFSM的结构特性、磁场调节机理及电感特性,并推导了它的数学模型。基于矢量控制方法,建立了HEAFFSM驱动系统。在低速区,提出了一种保持id=0仅采用if进行增磁的控制策略,并采用该控制策略研究了HEAFFSM的低速区特性;在高速区,提出了一种基于电压差判断弱磁时刻的弱磁控制策略,并采用所提出的控制策略研究了HEAFFSM的弱磁特性。仿真与实验结果表明,在低速区,id=0控制可以充分利用HEAFFSM的输出转矩,HEAFFSM带载能力较强;在高速区,相对基于转速判断弱磁时刻的弱磁控制策略,该文所提出的弱磁策略可以充分利用逆变器的输出电压,拓宽HEAFFSM调速范围,因此HEAFFSM比较适合作为轮毂电机用作电动汽车的驱动。 展开更多

关键词 电动汽车 磁通切换 轴向磁场 混合励磁 混合励磁轴向磁场磁通切换电机 弱磁控制

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混合励磁分块转子磁通切换电机电磁特性分析 被引量：10

9

作者 熊树 邓智泉 +2 位作者 王宇 朱婷婷 许培林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期51-57,共7页

为了提高电励磁转子分块式磁通切换电机转矩密度和功率密度,提出一种混合励磁分块转子磁通切换电机拓扑,通过在定子齿开槽,嵌入径向充磁的永磁体,提高了电机的转矩密度和功率密度。介绍了电机的工作原理、磁通切换方式和基本参数尺寸设... 为了提高电励磁转子分块式磁通切换电机转矩密度和功率密度,提出一种混合励磁分块转子磁通切换电机拓扑,通过在定子齿开槽,嵌入径向充磁的永磁体,提高了电机的转矩密度和功率密度。介绍了电机的工作原理、磁通切换方式和基本参数尺寸设计。通过有限元仿真得出静态永磁磁场分布、永磁磁链、反电势和定位力矩。与典型混合励磁磁通切换电机的调磁磁性能进行对比研究。有限元仿真结果表明:混合励磁分块转子磁通切换电机具有高转矩密度、高功率密度、强容错能力、强调磁能力,适合用于启动发电系统。 展开更多

关键词 磁通切换 混合励磁 分块转子 拓扑 调磁

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混合励磁可变磁通磁阻电机齿槽转矩抑制研究 被引量：1

10

作者 徐良 刘旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期101-105,共5页

针对混合励磁可变磁通磁阻电机(hybrid excited variable flux reluctance machine,HEVFRM)齿槽转矩较高的问题,对6槽7极HEVFRM转子削极的方法进行了研究。建立空载气隙磁动势与磁导模型,计算空载气隙磁场中的谐波分布,通过比较原始转... 针对混合励磁可变磁通磁阻电机(hybrid excited variable flux reluctance machine,HEVFRM)齿槽转矩较高的问题,对6槽7极HEVFRM转子削极的方法进行了研究。建立空载气隙磁动势与磁导模型,计算空载气隙磁场中的谐波分布,通过比较原始转子、反余弦削极、反余弦加三次谐波削极与反余弦加三次、五次谐波削极转子空载气隙磁密谐波的幅值,削极转子结构可以降低高阶气隙磁密谐波幅值,来抑制齿槽转矩。结果表明,反余弦削极转子可以有效抑制齿槽转矩,将反余弦削极与谐波注入相结合可以进一步抑制齿槽转矩。其中,反余弦加三次、五次谐波削极转子结构可以抑制99.1%的齿槽转矩,而平均输出转矩仅降低4.5%。通过实验验证了反余弦削极转子可有效抑制6槽7极HEVFRM的齿槽转矩。 展开更多

关键词 混合励磁可变磁通磁阻电机 齿槽转矩 转子形状 有限元

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定子分割式轴向磁通切换混合励磁同步电机三维有限元分析与实验研究 被引量：18

11

作者 刘细平 郑爱华 王晨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期106-113,共8页

提出一种定子分割式轴向磁通切换型混合励磁同步电机,分析电机的工作机理和电磁特性,制作样机进行实验验证。基于三维有限元方法,建立了电机的有限元分析模型,获得了电枢绕组磁链、空载电动势及绕组电感等电磁特性;分析了不同励磁电流... 提出一种定子分割式轴向磁通切换型混合励磁同步电机,分析电机的工作机理和电磁特性,制作样机进行实验验证。基于三维有限元方法,建立了电机的有限元分析模型,获得了电枢绕组磁链、空载电动势及绕组电感等电磁特性;分析了不同励磁电流下的气隙磁场分布和调磁特性;根据理论分析结果试制了一台样机,测试了电机的空载电动势和调磁特性等。分析结果表明:通过调节励磁电流,线圈磁通变化明显,调磁效果较好;实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 定子分割 混合励磁 磁通切换 电磁特性 有限元

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新型混合励磁磁通切换型磁阻电机的变结构磁路模型 被引量：8

12

作者 张宗盛 王秀和 杨玉波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期3467-3474,共8页

为使磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)兼具节电效果与励磁调节能力,提出一种新型单相混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM),其由励磁绕组与永磁体共同提供励磁磁动势,结构独特,磁路... 为使磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)兼具节电效果与励磁调节能力,提出一种新型单相混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM),其由励磁绕组与永磁体共同提供励磁磁动势,结构独特,磁路复杂。同时,提出一种适用于该电机静态特性分析的磁路模型建模方案,包括适用于结构变化的气隙及铁心磁阻确定方法,同时避免了重新列解磁路方程,求解方程时对磁化曲线进行插值处理,使得铁心的磁导率为非线性,更加贴合实际情况。设计制作了样机,进行了有限元仿真与实验研究。仿真、实验结果与所建模型计算结果对比表明,所建立的模型能够较好的反应电机的实际特性,为该类电机的设计、分析提供了参考。 展开更多

关键词 混合励磁 磁通切换型磁阻电机 变结构 非线性 静态分析

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轴向磁通切换混合励磁电机励磁控制系统 被引量：4

13

作者 刘细平 左亮平 +1 位作者 刁艳美 易靓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期97-102,共6页

针对传统转子永磁型电机存在磁通不可调节及可靠性不高等问题,提出一种定子分割式轴向磁通切换混合励磁同步电机,研究电机的稳压发电性能。本文以该新型电机为研究对象,推导电机的数学模型,建立电机励磁控制系统仿真平台;构建该电机励... 针对传统转子永磁型电机存在磁通不可调节及可靠性不高等问题,提出一种定子分割式轴向磁通切换混合励磁同步电机,研究电机的稳压发电性能。本文以该新型电机为研究对象,推导电机的数学模型,建立电机励磁控制系统仿真平台;构建该电机励磁控制试验系统,测试负载和转速异常情况下的电机稳压发电性能。实验结果验证了理论仿真分析的正确性。研究表明:通过自动调节励磁电流,发电机端电压可在一定范围内保持稳定。 展开更多

关键词 磁通切换 轴向磁通 混合励磁 励磁控制系统 仿真

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新型混合励磁磁通切换型磁阻电机的非线性等效电感模型 被引量：4

14

作者 张宗盛 王秀和 杨玉波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6485-6492,共8页

新型混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM)中电枢绕组、励磁绕组、永磁体三者所产生的磁场相互耦合,建立动态数学模型比较困难。为分析该电机的动态特性,该文提出一种构造三维非线性等效电感的方... 新型混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM)中电枢绕组、励磁绕组、永磁体三者所产生的磁场相互耦合,建立动态数学模型比较困难。为分析该电机的动态特性,该文提出一种构造三维非线性等效电感的方法,该方法是在将永磁体与励磁绕组的作用效果等效为一个整体励磁激励的基础上,利用傅里叶级数拟合单一电感曲线并利用特定转子位置的磁路确定电感非线性比例系数。最后进行了实验研究,仿真计算和实验结果的对比表明:该文所建立的电感模型能够较好地反映电机的实际特性,为该类电机的动态分析、控制策略研究等提供了参考。 展开更多

关键词 混合励磁 磁通切换型磁阻电机 傅里叶级数 等效电感 非线性模型

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混合励磁轴向磁通切换永磁电机全速域无位置传感器控制 被引量：19

15

作者 张蔚 王家乐 +1 位作者 梁惺彦 杨泽贤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期4646-4655,共10页

为了实现混合励磁轴向磁通切换永磁电机(hybrid excitation axial flux-switching permanent magnet machine,HEAFSPMM)全速域无位置传感器控制和提升低速区的运行性能,提出一种HEAFSPMM复合控制方法。该方法引入HEAFSPMM的励磁绕组,改... 为了实现混合励磁轴向磁通切换永磁电机(hybrid excitation axial flux-switching permanent magnet machine,HEAFSPMM)全速域无位置传感器控制和提升低速区的运行性能,提出一种HEAFSPMM复合控制方法。该方法引入HEAFSPMM的励磁绕组,改进模型参考自适应算法,提高转子位置的估计精度和电机带载能力;对零低速域,采用脉振高频电压信号注入法实现电机快速起动和可靠运行;对过渡区采用加权平均值复合控制实现HEAFSPMM低速区的平滑切换。最后进行仿真和实验验证,结果表明所研究的无位置传感器复合控制方法能够实现电机全速域运行,并提高系统的带载能力和控制精度。 展开更多

关键词 混合励磁 轴向磁通切换永磁电机 无位置传感器 模型参考自适应 脉振高频电压信号注入法 加权平均值算法

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定子分割式轴向磁通切换混合励磁电机优化 被引量：1

16

作者 刘细平 刁艳美 +2 位作者 左亮平 易靓 焦海宁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期70-75,88,共7页

为获得轴向磁通切换混合励磁同步电机优化方案,研究电机结构参数变化对其性能的影响规律。利用ANSYS软件建立电机三维有限元仿真模型;综合考虑感应电动势和齿槽转矩等性能指标,分别研究电机定子槽、永磁体、转子齿形状及尺寸改变对电机... 为获得轴向磁通切换混合励磁同步电机优化方案,研究电机结构参数变化对其性能的影响规律。利用ANSYS软件建立电机三维有限元仿真模型;综合考虑感应电动势和齿槽转矩等性能指标,分别研究电机定子槽、永磁体、转子齿形状及尺寸改变对电机性能的影响规律。计算结果表明,采用矩形定子槽较梯形定子槽电机感应电动势更大,矩形定子槽占内径圆弧为8.5°时综合性能较好;永磁体用量保持不变前提下,感应电动势随永磁体弧长变化不太明显,而形状系数k=0.8时齿槽转矩最小;随着永磁体高度的变化,在形状系数k=0.95时,感应电动势可提高约4 V;转子齿斜角β=6°时感应电动势可提高3.3 V。采用矩形定子槽、合适的永磁体高度及附加转子齿斜角,可有效提高电机感应电动势,削弱齿槽转矩。 展开更多

关键词 轴向磁场 磁通切换 混合励磁 结构参数 优化设计 齿槽转矩

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单相并联混合励磁磁通切换型磁阻电机建模与分析 被引量：1

17

作者 张宗盛 王秀和 +1 位作者 杨玉波 张冉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期1-7,共7页

磁通切换型磁阻电机可采用不同的励磁形式,其中电励磁式与混合励磁式的励磁磁动势是可调节的,在单相电励磁结构基础上分析设计了相同定转子极数比的并联混合励磁的磁通切换型磁阻电机。提出一种借助于变跨距电励磁磁通切换型磁阻电机的... 磁通切换型磁阻电机可采用不同的励磁形式,其中电励磁式与混合励磁式的励磁磁动势是可调节的,在单相电励磁结构基础上分析设计了相同定转子极数比的并联混合励磁的磁通切换型磁阻电机。提出一种借助于变跨距电励磁磁通切换型磁阻电机的有限元仿真结果,以建立混合励磁结构的简化磁路模型的方法,通过该模型可获得描述电机动态特性的非线性等效励磁电流、电感等参数。制作了具有可比性的电励磁、混合励磁结构样机各一台,并进行了实验测试,模型计算值与实验值吻合度较高,验证了理论分析、建模方法的正确性。 展开更多

关键词 磁通切换型磁阻电机 励磁结构 分析设计 建模方法 实验对比

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悬浮绕组直流励磁型无轴承磁通切换电机转矩与悬浮力直接控制

18

作者 周祎豪 周扬忠 +1 位作者 张竞 黄郑凯 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期269-279,共11页

针对悬浮绕组直流励磁型双绕组12/10极U型定子铁芯无轴承磁通切换电机BFSPMM(bearingless flux switching permanent magnet motor)提出1种直接控制策略。首先,分析转子偏心对电机数学模型的影响并构建偏心情况下的双绕组BFSPMM数学模型... 针对悬浮绕组直流励磁型双绕组12/10极U型定子铁芯无轴承磁通切换电机BFSPMM(bearingless flux switching permanent magnet motor)提出1种直接控制策略。首先,分析转子偏心对电机数学模型的影响并构建偏心情况下的双绕组BFSPMM数学模型;然后,根据机电能量转换原理推导双绕组无轴承磁通切换电机的转矩数学模型并构建基于空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)的直接转矩控制;最后,运用虚位移法得到悬浮力数学模型,通过SVPWM合成的电压矢量对悬浮绕组磁链的进行精确控制,实现对悬浮力的直接控制。实验结果表明,转子可以稳定悬浮且悬浮力与转矩可以独立控制,说明系统具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 无轴承磁通切换电机 悬浮绕组直流励磁 空间矢量脉宽调制 直接转矩控制 直接悬浮力控制

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基于矢量控制的混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机分区控制策略 被引量：3

19

作者 赵纪龙 景梦蝶 +2 位作者 林明耀 孙向东 李宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6567-6576,共10页

混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(hybrid excited axial field flux-switching permanent magnet,HEAFFSPM)电机是一种新型定子励磁型混合励磁同步电机,它结合了轴向磁场磁通切换永磁电机和电励磁同步电机的优点。为了研究该结构电机在全... 混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(hybrid excited axial field flux-switching permanent magnet,HEAFFSPM)电机是一种新型定子励磁型混合励磁同步电机,它结合了轴向磁场磁通切换永磁电机和电励磁同步电机的优点。为了研究该结构电机在全速度运行范围内的运行性能,论文详细分析了电机结构特征与调磁机理,构建了电机数学模型和矢量控制系统。基于分区控制策略,在低速区,为了提高电机驱动系统的功率因数,提出一种单位功率因数控制策略,且与id(28)0控制进行对比研究;在高速区,为拓宽电机调速范围,提出一种最大输出功率弱磁控制策略,且与传统弱磁控制策略进行对比研究。基于MATLAB/Simulink和d SPACE1103,采用提出的控制策略对电机全速度范围的运行性能进行研究。仿真与实验结果表明,在低速区,电机轻载或重载运行时,单位功率因数控制策略始终保持电机驱动系统运行功率因数为1,使逆变器容量得到了充分利用;在高速区,最大输出功率弱磁控制策略提高了电机弱磁运行区域的功率利用率,增强了电机带载能力,拓宽了电机调速范围,提高了弱磁运行区的效率。 展开更多

关键词 轴向磁场 磁通切换 混合励磁 单位功率因数 最大输出功率 弱磁

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双转子混合励磁轴向磁通切换永磁电机设计与分析 被引量：18

20

作者 赵纪龙 全小伟 林明耀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期7860-7868,共9页

基于轴向磁通切换规律和混合励磁技术,提出一种双转子混合励磁轴向磁通切换永磁(double-rotor hybrid excited axial switched-flux permanent magnet,DRHE-ASFPM)电机,由1个定子与2个转子构成,定/转子均采用凸极结构。定子由双"H&... 基于轴向磁通切换规律和混合励磁技术,提出一种双转子混合励磁轴向磁通切换永磁(double-rotor hybrid excited axial switched-flux permanent magnet,DRHE-ASFPM)电机,由1个定子与2个转子构成,定/转子均采用凸极结构。定子由双"H"铁心与永磁体组成,电枢绕组和励磁绕组均绕于定子,转子无绕组和永磁体,结构简单,轴向长度短。该电机在继承轴向磁通切换永磁电机高功率/转矩密度的同时,能够实现磁场的灵活调节,且容错性能强。首先,分析DRHE-ASFPM电机最佳拓扑结构与混合励磁规律,探究电机的电磁设计原则和一般通用设计方法。其次,根据电机磁场的3D分布特征,构建3D有限元模型,分析电机的电磁性能,包括气隙磁密、磁链、反电势、转矩性能和调磁特性等,并计算电机的电磁参数。最后,基于分析设计结果,研制一台功率600W的试验样机,并进行实验测试与分析,验证DRHE-ASFPM电机设计理论与有限元分析计算的正确性和有效性。 展开更多

关键词 双转子 磁通切换 轴向磁场 混合励磁 调磁能力

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