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基于模糊滑模观测器的磁悬浮高速永磁同步电机转子位置检测方法 被引量:41
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作者 张洪帅 王平 +1 位作者 韩邦成 程金绪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期147-153,共7页
针对普通滑模观测器对永磁同步电机转子位置检测低速抖振问题,提出了一种基于模糊滑模观测器的磁悬浮高速永磁同步电机转子位置检测方法,通过模糊控制调节滑模观测器的滑模增益,以实现低速抖振抑制。在理论上分析了该方法相比于基于饱... 针对普通滑模观测器对永磁同步电机转子位置检测低速抖振问题,提出了一种基于模糊滑模观测器的磁悬浮高速永磁同步电机转子位置检测方法,通过模糊控制调节滑模观测器的滑模增益,以实现低速抖振抑制。在理论上分析了该方法相比于基于饱和函数的滑模观测器的优越性。最后以4kW磁悬浮高速永磁同步电机为研究对象进行了仿真和实验,实现了电机转子位置和转速的估计,并分析了转子位置误差产生的来源以及补偿方式,证明模糊滑模观测器可以有效的估计磁悬浮高速永磁同步电机的转子位置。 展开更多
关键词 模糊滑模观测器 磁悬浮高速永磁同步电机 转子位置检测 速度估计
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基于自适应同步频率跟踪观测器的高速永磁同步电机无传感器控制 被引量:1
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作者 徐古轩 赵峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期357-370,共14页
为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函... 为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函数和低通滤波器以消除抖振及相位延迟,实现对转子位置和速度的高精度估算。在低速域,为减小高频下死区引起的误差电压对角度估算的影响,采用基于死区电压重构的精确电压估算模型,进一步提高低速域无位置估算算法的动态性能和位置估计精度。仿真和实验结果表明了新方法应用于燃气轮机高速永磁同步电机全速域工况的优越性。 展开更多
关键词 高速同步电机 无位置传感器 准比例谐振控制 自适应同步频率跟踪观测器 死区效应
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计及谐波特征的车用高速永磁同步电机数字孪生建模方法
3
作者 沈琳 张剑 +2 位作者 温旭辉 魏嘉麟 陈凯 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期219-228,共10页
针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。... 针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。仿真和实验结果表明,构建的数字孪生仿真平台能够有效揭示HPMSM的空间谐波特性,为精确分析永磁同步电机及其控制系统提供了一种快速有效的建模方法。 展开更多
关键词 电动汽车 高速同步电机 数字孪生建模 谐波分析
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高速永磁同步电机驱动控制关键技术
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作者 胡超 《南方农机》 2025年第13期150-153,共4页
永磁同步电机驱动系统广泛应用于航空航天、机器人、电动汽车等领域,其在高速工况下的运行性能直接影响系统的可靠性。目前,高速永磁同步电机驱动控制技术尚不成熟,对电机的运行机理、控制策略、容错技术和控制系统结构进行研究是一项... 永磁同步电机驱动系统广泛应用于航空航天、机器人、电动汽车等领域,其在高速工况下的运行性能直接影响系统的可靠性。目前,高速永磁同步电机驱动控制技术尚不成熟,对电机的运行机理、控制策略、容错技术和控制系统结构进行研究是一项重要而紧迫的任务。基于此,文章介绍了高速永磁同步电机驱动系统的发展历程,阐述了其驱动控制技术和发展现状;分析了高速永磁同步电机在高速工况下的运行机理,总结出高速永磁同步电机驱动控制过程中需要解决的关键问题;提出了一种基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的新型复合式矢量控制策略,并进行了仿真和实验验证。结果表明,新型复合式矢量控制策略能够在保证转速响应速度和转矩波动抑制能力的前提下有效提高电机转速跟踪能力。该方法可为高速永磁同步电机驱动系统设计提供参考。 展开更多
关键词 高速同步电机 Luenberger观测器 电流谐波抑制
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航空飞行器用300 kW高速永磁同步电机优化设计 被引量:5
5
作者 魏嘉麟 王又珑 +2 位作者 温旭辉 陈晨 李文善 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1363-1373,共11页
航空飞行器用高速永磁同步电机损耗密度高、散热条件差,脉宽调制电压供电产生的损耗可能会导致显著的温升,加剧Halbach磁体的退磁风险,影响电机的安全运行。针对上述问题,提出基于Nelder-Mead法的高速永磁同步电机多目标优化设计方法,... 航空飞行器用高速永磁同步电机损耗密度高、散热条件差,脉宽调制电压供电产生的损耗可能会导致显著的温升,加剧Halbach磁体的退磁风险,影响电机的安全运行。针对上述问题,提出基于Nelder-Mead法的高速永磁同步电机多目标优化设计方法,以电机损耗和温升为优化目标,使用场路耦合有限元分析法和解析法计算电机在T型三电平变流器供电下的损耗,进而计算电机温升。根据寻优算法搜索最优设计区域,获得优化设计方案。分析Halbach磁体内的磁密分布和涡流损耗,对磁体进行优化设计,从而抑制退磁和损耗。设计并制造一台300 kW、30000 r/min高速永磁同步电机,仿真和实验结果表明,新提出的设计方法能够快速实现多目标寻优,并有效抑制退磁。 展开更多
关键词 航空飞行器 高速同步电机 HALBACH Nelder-Mead法 多目标优化 场路耦合
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车用高速永磁同步电机电磁结构多目标优化 被引量:4
6
作者 鲍玉志 程远雄 田京坤 《机床与液压》 北大核心 2024年第20期42-47,共6页
高速永磁同步电机是电动汽车驱动技术竞争的焦点。高速电机对动态性能提出了更高要求,针对电磁结构参数对电机各方面性能影响的复杂性,将多目标智能优化算法应用到电磁结构参数设计中。以提高转矩、减小转矩波动和降低定子铁芯损耗为设... 高速永磁同步电机是电动汽车驱动技术竞争的焦点。高速电机对动态性能提出了更高要求,针对电磁结构参数对电机各方面性能影响的复杂性,将多目标智能优化算法应用到电磁结构参数设计中。以提高转矩、减小转矩波动和降低定子铁芯损耗为设计目标,以定子齿槽结构等参数为设计变量,采用电磁场有限元及响应面法,利用拉丁超立方采样和电磁仿真获取25组数据,构建了优化代理模型来拟合优化变量与电机性能参数之间的映射关系;利用多目标粒子群算法开展了结构参数优化。结果表明:电机的输出转矩得到了有效提升,同时转矩波动和铁芯损耗均有明显降低。 展开更多
关键词 高速同步电机 响应面法 粒子群算法 多目标优化
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氢燃料电池用高速永磁同步电机性能的数值研究 被引量:1
7
作者 韦愈群 李双敏 安琦 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期602-609,共8页
在利用Maxwell方程组推导了高速永磁同步电机的二维电磁场控制方程的基础上,采用Bertotti铁耗分立模型计算电机铁耗,引入雷诺系数计算风摩损耗,用经典计算公式计算绕组铜耗和涡流损耗,以上损耗值转化为体积生热率施加到电机各发热部件... 在利用Maxwell方程组推导了高速永磁同步电机的二维电磁场控制方程的基础上,采用Bertotti铁耗分立模型计算电机铁耗,引入雷诺系数计算风摩损耗,用经典计算公式计算绕组铜耗和涡流损耗,以上损耗值转化为体积生热率施加到电机各发热部件作为温度场分析时的热源,并且考虑材料温变特性和定子非晶合金导热系数各向异性,使用流固耦合法建立了高速永磁电机温升预测模型。依据所建模型进行算例分析,应用Maxwell软件和Fluent软件研究了气隙槽宽、槽肩高和气隙长度对电机磁场、温度场的影响,研究表明气隙槽宽对电机磁场影响较小,适当增大气隙槽宽有利于电机散热。 展开更多
关键词 氢燃料电池 高速同步电机 流固耦合 温度预测 数值研究
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透平环境中高速外转子永磁同步电机的温度修正设计
8
作者 滕箫远 李岩 +2 位作者 冯桂宏 张炳义 刘泽宇 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期36-47,共12页
现有透平机结构存在的效率低,功率冗余较大,可靠性低等问题,为解决这些问题,本文根据透平压缩机集成化的概念提出一种以外转子高速永磁电机为主体的电机-压缩机一体机。在一体机运行时,气体压力和温度会逐级升高且不均匀,转子表面温度... 现有透平机结构存在的效率低,功率冗余较大,可靠性低等问题,为解决这些问题,本文根据透平压缩机集成化的概念提出一种以外转子高速永磁电机为主体的电机-压缩机一体机。在一体机运行时,气体压力和温度会逐级升高且不均匀,转子表面温度分布会呈现出较大的梯度,这造成永磁体热特性差异,影响一体机系统安全可靠运行。考虑温度分布影响,首先利用流-热-磁多物理场,对永磁体材料的温度特性进行了分析,得到了永磁材料剩磁密度与温度的(B-T)关系函数。其次对一体机进行了电磁性能和热力学的多物理场分析,确定了电机各部分温度分布,得出永磁体温度沿轴向的分布变化(T-dz)函数。然后将(B-T)、(T-dz)函数相结合,得到了考虑温度分布影响的轴向磁密分布,并提出一种永磁体轴向组合的轴向磁密补偿方法,降低大温度梯度对永磁电机性能的影响。最后,研制了一台200 kW、10000 r/min的样机,通过试验证明了本文提出的温度修正方法的有效性。 展开更多
关键词 高速外转子同步电机 体温度特性 温度梯度 温度修正 体轴向组合
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基于零偏差型准比例谐振控制的高速永磁电机电流谐波抑制策略 被引量:3
9
作者 徐古轩 赵峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期245-255,共11页
随着高开关频率的碳化硅功率器件在高速永磁同步电机驱动领域的广泛应用,凸显的死区效应导致高速域下5次、7次高频谐波电流含量增加。传统的基于准比例谐振控制器的谐波抑制策略存在较大谐振频率偏差,并随着基波频率的升高而变大,电流... 随着高开关频率的碳化硅功率器件在高速永磁同步电机驱动领域的广泛应用,凸显的死区效应导致高速域下5次、7次高频谐波电流含量增加。传统的基于准比例谐振控制器的谐波抑制策略存在较大谐振频率偏差,并随着基波频率的升高而变大,电流谐波抑制效果不理想。针对上述问题,提出一种基于零偏差型准比例谐振控制的高速永磁同步电机的电流谐振抑制策略,通过对不同离散化方法下的准比例谐振控制的频率偏差进行分析,构建零频率偏差的离散变换表达式,并给出控制参数的设定依据,有效地抑制了谐振频率偏差。仿真与实验结果表明,新提出的控制策略可以实现零偏差谐振频率控制,有效地抑制高速永磁同步电机的相电流谐波。 展开更多
关键词 高速同步电机 死区效应 谐波抑制 谐振频率偏差 准比例谐振
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低载波比下基于状态反馈和大林算法的永磁同步电机高性能电流控制策略 被引量:5
10
作者 宋志豪 姚文熙 +3 位作者 李成敏 杨欢 李武华 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5725-5735,I0024,共12页
受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低... 受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低阻尼比极点,使系统抗干扰能力差,尤其是负基波频率附近的扰动。因此,文中提出状态反馈大林控制算法。首先,利用延时环节电压进行反馈来使系统完全解耦;然后,通过输出电流反馈提升系统阻尼来抑制扰动;最后,对解耦且阻尼后的系统设计大林控制器来提升稳定裕度。实验结果表明,相较于复矢量PI控制器,所提出的状态反馈大林控制器dq轴解耦性能好,电流超调小,系统振荡小,且抗扰能力显著提升。 展开更多
关键词 高速同步电机 低载波比 状态反馈 大林控制 抗扰能力
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中速磁悬浮列车分段式长定子永磁直线同步电机牵引控制策略 被引量:11
11
作者 赵牧天 葛琼璇 +2 位作者 朱进权 王晓新 王珂 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2491-2502,共12页
采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验... 采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验线中完成全速度运行。该文首先建立含有定子段换步的长定子永磁直线同步电机数学模型,在此基础上,提出全速度运行的换步控制策略,以及适用于该电机的弱磁控制策略。该策略对q轴电流实时分配,保证在换步区间相邻定子段的q轴电流均跟随参考值;利用电机端电压计算得到d轴电流参考值,使电机在id=0控制和弱磁控制两种工况之间平滑切换。通过硬件在环实验,验证了采用所提策略可在线路长度和变流器容量限制下,实现列车全速度运行,并消除电机在定子段换步时的牵引力损失。 展开更多
关键词 中速磁悬浮列车 长定子直线同步电机 定子段换步 控制 硬件在环
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磁悬浮永磁同步电机转子系统的参数辨识与控制 被引量:5
12
作者 王波 耿海鹏 杜廷琛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期106-116,共11页
针对磁悬浮永磁同步电机转子系统在悬浮控制过程中,由于磁力参数不准确从而影响控制器的优化设计甚至破坏系统稳定性的问题,提出一种基于高斯调制函数法的磁力参数辨识方法,并设计滑模控制律对转子的稳态悬浮进行控制。首先,让磁悬浮转... 针对磁悬浮永磁同步电机转子系统在悬浮控制过程中,由于磁力参数不准确从而影响控制器的优化设计甚至破坏系统稳定性的问题,提出一种基于高斯调制函数法的磁力参数辨识方法,并设计滑模控制律对转子的稳态悬浮进行控制。首先,让磁悬浮转子系统在PID控制下闭环稳定,再以多正弦信号激励系统,利用高斯函数作为调制函数,对磁悬浮转子系统连续动力学模型进行数字调制积分,从而建立离散等价参数辨识模型;然后,选择与磁悬浮转子系统频带覆盖范围相匹配的尺度参数构建高斯调制函数,对磁悬浮永磁同步电机实验台的磁力参数进行辨识;最后,依据辨识所得的模型参数设计滑模控制器,实现永磁同步电机转子的稳态悬浮。所提方法避免了对微分信号的直接处理,同时又回避了积分初值问题,能够便捷、有效地辨识磁力参数;所设计的滑模控制器使得磁悬浮转子系统拥有更好的稳态和动态性能。实验结果表明:根据所提方法设计的滑模控制器能够使转子在0.2 s内到达目标位置并保持稳定,其调节时间仅为PID控制的40%。 展开更多
关键词 同步电机 磁悬浮转子系统 PID控制 参数辨识 滑模控制 调制函数
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基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步电机转子位置检测 被引量:111
13
作者 张洪帅 王平 韩邦成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1889-1896,共8页
针对高速永磁同步电机转速高、调速范围宽的特点,该文提出了一种模糊PI模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)观测器,实现了永磁同步电机转子位置检测。此方法将模糊PI调节器应用于模型参考自适应观测器,通过模糊控制... 针对高速永磁同步电机转速高、调速范围宽的特点,该文提出了一种模糊PI模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)观测器,实现了永磁同步电机转子位置检测。此方法将模糊PI调节器应用于模型参考自适应观测器,通过模糊控制器调整PI调节器的比例积分系数,以使PI调节器能在电机很宽的速度范围内都具有良好的动稳态性能,提高了模型参考自适应观测器对高速永磁同步电机转子位置的检测精度。最后,以带有风机负载的4 kW磁悬浮轴承高速永磁同步电机为研究对象进行了Matlab仿真和实验,实现了基于此方法的转子位置检测和速度估计,并分析了转子位置误差产生的来源以及补偿方式,证明所提方法适用于高速永磁同步电机的转子位置检测。 展开更多
关键词 高速同步电机 模型参考自适应 模糊PI 比例积分系数 转子位置
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高速永磁同步电机流固耦合仿真与性能分析 被引量:23
14
作者 丁树业 申淑锋 +2 位作者 杨智 陈少先 戴瑶 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期112-121,共10页
为了探讨冷却系统设计对高速永磁同步电机散热效果的影响,提出了一种轴向强迫通风的冷却结构。以一台200kW船用高速永磁同步电机为研究对象,基于流体动力学以及流固耦合传热理论,根据电机冷却结构特点,合理简化模型并给出基本假设与边... 为了探讨冷却系统设计对高速永磁同步电机散热效果的影响,提出了一种轴向强迫通风的冷却结构。以一台200kW船用高速永磁同步电机为研究对象,基于流体动力学以及流固耦合传热理论,根据电机冷却结构特点,合理简化模型并给出基本假设与边界条件,建立了三维整机求解域模型。采用有限体积法对具有空冷和水冷集成冷却系统的高速永磁电机进行数值分析运算,分析了冷却水速对永磁电机温升的影响,揭示了最优水速方案下电机流变特性与温升分布规律。基于此,提出一种强迫空气通过气隙沿轴向流动的通风结构,通过对比不同通风结构下电机内流体场与温度场的仿真结果,证实轴向通风结构能够优化电机流温分布特性,提升电机冷却性能,对船用高速永磁同步电机冷却系统设计提供借鉴意义。 展开更多
关键词 高速同步电机 冷却系统 有限体积法 流固耦合 温度场 流体场
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永磁同步电机直接转矩控制高速运行范围拓宽 被引量:10
15
作者 林斌 孙丹 贺益康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期9-16,共8页
为拓宽直接转矩控制(direct torque control,DTC)方式下永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)系统的高速运行范围,系统地分析了PMSM系统在最大转矩电流比、恒功率转速比和最大转矩电压比3种运行方式下的特点。根据DT... 为拓宽直接转矩控制(direct torque control,DTC)方式下永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)系统的高速运行范围,系统地分析了PMSM系统在最大转矩电流比、恒功率转速比和最大转矩电压比3种运行方式下的特点。根据DTC稳定运行要求,提出了基于转矩角限幅的空间矢量调制(space vector modulation,SVM)-DTC方法,拓宽了PMSM的高速稳定运行范围。其次利用定子磁链定向两相同步旋转坐标系下PMSM的数学模型,提出了基于改进转矩给定的DTC方法。仿真研究表明,改进方法均保留了DTC固有的动态性能优异、计算方便等优点,均可拓宽PMSM的高速运行范围。其中,基于改进转矩给定的DTC方法可使电机在同时满足电流和电压限幅的状态下实现高速稳定运行,性能更优。 展开更多
关键词 同步电机 直接转矩控制 高速 转矩角限幅 定子
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含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机转子强度分析 被引量:13
16
作者 陈亮亮 祝长生 蒋科坚 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1738-1748,1775,共11页
针对含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机(SPMSM)缺乏转子强度解析解的问题,将转子受力状况简化为平面应力问题,采用极坐标下的应力函数法和位移法,推导转子强度的解析公式.分别采用解析解和有限元法分析含极间填充块的高速表贴式永... 针对含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机(SPMSM)缺乏转子强度解析解的问题,将转子受力状况简化为平面应力问题,采用极坐标下的应力函数法和位移法,推导转子强度的解析公式.分别采用解析解和有限元法分析含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机的转子强度.在转子强度解析解的基础上,进一步研究转速、护套厚度和过盈量对转子强度的影响,分析转子强度的变化规律.结果表明:解析解和有限元法的计算结果相吻合,解析解能准确计算电机转子的应力和位移.转速、护套厚度以及过盈量都对转子强度有重要影响,护套厚度和过盈量需要与最高转速相匹配才能使转子强度满足要求. 展开更多
关键词 表贴式同步电机(SPMSM) 高速电机 解析解 强度分析 平面应力
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车用永磁同步电机偏差解耦控制系统高速性能的研究 被引量:5
17
作者 朱元 王双全 +1 位作者 吴志红 田光宇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期756-762,共7页
基于永磁同步电机复矢量模型,对转子磁场定向矢量控制下电流控制器的高速性能进行分析。针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的耦合问题,运用串联解耦控制理论,提出一种偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比。仿真和... 基于永磁同步电机复矢量模型,对转子磁场定向矢量控制下电流控制器的高速性能进行分析。针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的耦合问题,运用串联解耦控制理论,提出一种偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比。仿真和实验结果表明,偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,对谐波扰动起到了抑制作用,高速下也有较好的解耦性能。 展开更多
关键词 同步电机 矢量控制 解耦控制 高速性能
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充磁导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力 被引量:6
18
作者 李艳明 郭宏 +1 位作者 谢清明 钱浩 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期771-775,共5页
转子永磁体充磁角度偏差导致的不平衡磁拉力对微型燃气轮机发电系统用超高速永磁同步电机的安全稳定运行有很大的影响.采用有限元数值分析方法,分别在不考虑转子偏心和考虑转子偏心的情况下,对由充磁角度偏差导致的超高速永磁同步电机... 转子永磁体充磁角度偏差导致的不平衡磁拉力对微型燃气轮机发电系统用超高速永磁同步电机的安全稳定运行有很大的影响.采用有限元数值分析方法,分别在不考虑转子偏心和考虑转子偏心的情况下,对由充磁角度偏差导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力进行了计算和分析;将不平衡磁拉力的计算结果作为载荷,获得了超高速永磁同步电机空气轴承-转子系统的固有频率及振动特性.研究结果表明:转子系统在740Hz附近发生共振,共振幅值随着转子磁芯充磁偏差角度的增大而增大;要保证转子系统安全可靠的工作,需要将磁芯的充磁角度偏差限制在5°以内. 展开更多
关键词 微型燃气轮机发电系统 高速同步电机 不平衡拉力 角度偏差 箔片空气轴承
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一种基于电流源逆变驱动的超高速永磁同步电机改进型控制策略 被引量:11
19
作者 王晓琳 郭慧 顾聪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2733-2743,共11页
针对传统电流源逆变器(current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统存在的控制对象阶次高、电流调节器设计困难问题,提出基于混合型两级式CSI的改进型控制策略。其基本思想为:前级引入宽禁带(wide band gap,WBG)器件高频调节定子... 针对传统电流源逆变器(current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统存在的控制对象阶次高、电流调节器设计困难问题,提出基于混合型两级式CSI的改进型控制策略。其基本思想为:前级引入宽禁带(wide band gap,WBG)器件高频调节定子电流幅值;后级采用普通硅器件调节定子电流相位。在此基础上,为实现最大转矩电流比控制,提出单电流传感器锁相环(phase-locked loop,PLL)方案,通过对转子位置信号与相电流锁相实现电流相位自动校正。混合型CSI前后级通过该改进控制策略进行协同控制,从而实现闭环系统降阶。同时考虑到混合型CSI在超高基频运行条件下控制延迟的实际问题,进一步完善电流控制环路模型,并与CSI传统拓扑及其控制策略下的电流环稳定性及动态性能进行深入分析与对比。最后研制一套混合型CSI驱动平台,并以一台(550000r/min)/110W的超高速永磁同步电机(ultra-high-speed permanent magnet synchronous motor,UHSPMSM)为对象进行仿真及实验验证,结果表明混合型驱动拓扑及改进型策略具备更高的稳定裕度与动态性能。 展开更多
关键词 高速同步电机 电流源逆变器 宽禁带器件 电流环稳定性 锁相环
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高速永磁同步电机线圈与绕组电枢磁场计算方法及其内在联系 被引量:3
20
作者 于吉坤 李立毅 +2 位作者 陈启明 张江鹏 曹继伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期185-196,共12页
为简化和统一复杂绕组磁场的分析问题,提出一种简易的单匝线圈磁场预测绕组磁场计算方法。基于高速永磁同步电机等效同心圆多层模型和涡流场泊松方程,结合各种介质交界面条件和边界条件,建立了稀疏矩阵形式的单匝线圈电枢磁场的解析方... 为简化和统一复杂绕组磁场的分析问题,提出一种简易的单匝线圈磁场预测绕组磁场计算方法。基于高速永磁同步电机等效同心圆多层模型和涡流场泊松方程,结合各种介质交界面条件和边界条件,建立了稀疏矩阵形式的单匝线圈电枢磁场的解析方程组。从绕组排布组合形式多样性的特点出发,根据线圈位置和同相线圈连接方式,通过线圈代数化和绕组集合化处理,将线圈和绕组之间的递推关系简化和统一,揭示其关联性。线圈和绕组电枢磁场的解析计算方法和内部关系得到有限元仿真和相关文献计算方法的证实,结果表明了使用单匝线圈磁场研究绕组磁场问题的准确性和可行性。最后基于相关计算方法和内部关系的研究,分析了绕组合成磁场时空谐波的规律。 展开更多
关键词 高速同步电机 电枢场线圈和绕组分布 系数 时空谐波
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