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磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制
被引量：
1
1
作者
朱孝勇
薛高鸣
徐磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期4480-4489,I0026,共11页
磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)<L_(d))特性,使得正向d轴电流增强磁场,提高输出转矩的同时,也使得弱磁升速时d轴电流正负交替变化,电流角度变化大,磁链波动大,进而造...
磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)<L_(d))特性,使得正向d轴电流增强磁场,提高输出转矩的同时,也使得弱磁升速时d轴电流正负交替变化,电流角度变化大,磁链波动大,进而造成转矩脉动大、电流畸变振荡、响应速度慢等问题。针对这些问题,该文提出一种基于磁链分区的磁场增强型内置式永磁电机全速域模型预测直接转矩控制控制策略。根据FI-IPM电机速度运行区域与磁链状态映射关系,构建磁链和转矩预测模型。在此基础上,提出磁链分区控制,引入磁链差值判断增磁和弱磁运行区,并进行磁链补偿,解决不同速度运行域之间切换的震荡和不稳定问题。最后,通过实验验证所提出控制策略的有效性,为该类电机在电驱动系统中的应用提供技术方案。
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关键词
磁场增强型内置式永磁电机
反凸极
模型预测直接转矩控制
磁链分区
全速域控制
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职称材料
可变磁通磁场增强型永磁电机优化设计与分析
被引量：
2
2
作者
刘细平
朱文健
+1 位作者
郭高胜
梁建伟
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期120-132,142,共14页
针对永磁电机磁通难以调节以及重载运行时永磁体易遭受不可逆的退磁风险问题,提出了一种新型的反凸极变漏磁永磁电机。该电机的漏磁可随负载变化自动调节,转子的特殊结构增大了电机的d轴电感,从而有效扩大了电机的调速范围;重载运行时...
针对永磁电机磁通难以调节以及重载运行时永磁体易遭受不可逆的退磁风险问题,提出了一种新型的反凸极变漏磁永磁电机。该电机的漏磁可随负载变化自动调节,转子的特殊结构增大了电机的d轴电感,从而有效扩大了电机的调速范围;重载运行时能够工作在磁场增强区域,从而极大地降低了永磁体的退磁风险。首先,采用多目标遗传算法对电机转子结构进行了优化,随后用有限元法对电机的气隙磁密、空载反电动势、输出转矩、转矩波动、电感以及磁链等基本电磁特性进行了详细研究,此外,还对电机的机械强度和温升特性进行了分析。优化后电机的输出转矩从55.20 N·m增加到57.38 N·m,转矩脉动从5.62 N·m降低到4.35 N·m,空载反电动势3次谐波幅值从11.87 V降为7.00 V,电机最高温度由62.8℃下降到57.9℃。提出的电机最高运行速度超过10000 r/min远高于传统电机(7200 r/min),验证该优化方法的有效性与电机的可行性。
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关键词
变磁通
磁场
增强型
永
磁电机
有限元分析
多目标优化
温升特性
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职称材料
内置式永磁电机转子硅钢片叠装错位对气隙磁场的影响
被引量：
7
3
作者
尧磊
秦雪飞
+1 位作者
蔡顺
沈建新
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期1096-1100,共5页
内置式永磁电机的永磁体与转子硅钢片采用间隙配合,硅钢片在叠装成铁心时往往会出现细微错位。该文运用磁路法与三维有限元法进行分析计算,表明虽然间隙配合会减小气隙磁通密度,但是叠装错位反而可以弥补磁通密度损失。
关键词
永
磁电机
内置式
永
磁体
加工公差
叠装错位
三维有限元法
气隙
磁场
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职称材料
题名
磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制
被引量：
1
1
作者
朱孝勇
薛高鸣
徐磊
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期4480-4489,I0026,共11页
基金
国家自然科学基金(重点项目)(51937006)。
文摘
磁场增强型内置式永磁(flux intensifying interior permanent magnet,FI-IPM)电机的反凸极(L_(q)<L_(d))特性,使得正向d轴电流增强磁场,提高输出转矩的同时,也使得弱磁升速时d轴电流正负交替变化,电流角度变化大,磁链波动大,进而造成转矩脉动大、电流畸变振荡、响应速度慢等问题。针对这些问题,该文提出一种基于磁链分区的磁场增强型内置式永磁电机全速域模型预测直接转矩控制控制策略。根据FI-IPM电机速度运行区域与磁链状态映射关系,构建磁链和转矩预测模型。在此基础上,提出磁链分区控制,引入磁链差值判断增磁和弱磁运行区,并进行磁链补偿,解决不同速度运行域之间切换的震荡和不稳定问题。最后,通过实验验证所提出控制策略的有效性,为该类电机在电驱动系统中的应用提供技术方案。
关键词
磁场增强型内置式永磁电机
反凸极
模型预测直接转矩控制
磁链分区
全速域控制
Keywords
flux-intensifying interior permanent magnet motor(FI-IPM)
negative saliency
model predictive direct torque control
partition flux
full-speed domain
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
可变磁通磁场增强型永磁电机优化设计与分析
被引量：
2
2
作者
刘细平
朱文健
郭高胜
梁建伟
机构
江西理工大学电气工程与自动化学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期120-132,142,共14页
基金
国家自然科学基金(52067008)
江西省科技厅项目(20213BCJ22019,20213AAE02016)。
文摘
针对永磁电机磁通难以调节以及重载运行时永磁体易遭受不可逆的退磁风险问题,提出了一种新型的反凸极变漏磁永磁电机。该电机的漏磁可随负载变化自动调节,转子的特殊结构增大了电机的d轴电感,从而有效扩大了电机的调速范围;重载运行时能够工作在磁场增强区域,从而极大地降低了永磁体的退磁风险。首先,采用多目标遗传算法对电机转子结构进行了优化,随后用有限元法对电机的气隙磁密、空载反电动势、输出转矩、转矩波动、电感以及磁链等基本电磁特性进行了详细研究,此外,还对电机的机械强度和温升特性进行了分析。优化后电机的输出转矩从55.20 N·m增加到57.38 N·m,转矩脉动从5.62 N·m降低到4.35 N·m,空载反电动势3次谐波幅值从11.87 V降为7.00 V,电机最高温度由62.8℃下降到57.9℃。提出的电机最高运行速度超过10000 r/min远高于传统电机(7200 r/min),验证该优化方法的有效性与电机的可行性。
关键词
变磁通
磁场
增强型
永
磁电机
有限元分析
多目标优化
温升特性
Keywords
variable flux
flux-intensifying
permanent-magnet motor
finite element analysis
multi-objective optimization
temperature rise characteristics
分类号
TM351 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
内置式永磁电机转子硅钢片叠装错位对气隙磁场的影响
被引量：
7
3
作者
尧磊
秦雪飞
蔡顺
沈建新
机构
浙江大学电气工程学院浙江省电机系统智能控制与变流技术重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期1096-1100,共5页
基金
国家自然科学基金重点项目资助(51837010)。
文摘
内置式永磁电机的永磁体与转子硅钢片采用间隙配合,硅钢片在叠装成铁心时往往会出现细微错位。该文运用磁路法与三维有限元法进行分析计算,表明虽然间隙配合会减小气隙磁通密度,但是叠装错位反而可以弥补磁通密度损失。
关键词
永
磁电机
内置式
永
磁体
加工公差
叠装错位
三维有限元法
气隙
磁场
Keywords
Permanent magnet machine
interior permanent magnet
machining tolerance
stacking misalignment
three-dimensional finite element method
airgap magnetic field
分类号
TM301.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磁链分区的磁场增强型永磁电机全速域模型预测直接转矩控制
朱孝勇
薛高鸣
徐磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
可变磁通磁场增强型永磁电机优化设计与分析
刘细平
朱文健
郭高胜
梁建伟
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
内置式永磁电机转子硅钢片叠装错位对气隙磁场的影响
尧磊
秦雪飞
蔡顺
沈建新
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
7
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职称材料
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