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表面-内置式永磁转子同步电机等效磁路法特性分析 被引量:16
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作者 司纪凯 何松 +2 位作者 封海潮 张新良 封孝辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1199-1205,共7页
针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状... 针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状态简化等效磁路模型,计算电机励磁磁场分布、电枢绕组反电势和磁通链;分别建立电机电枢反应下直轴和交轴简化等效磁路模型,求解电机负载磁场分布、电枢反电势和输出电磁转矩;建立电机有限元模型,分析求解电机开路和负载状态电磁特性;建立试验平台,进行试验样机空载和负载测试试验。对比分析简化等效磁路模型、有限元模型计算结果和试验样机测试结果,验证了所提出的等效磁路模型的正确性与合理性。 展开更多
关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 简化等效路模型 气隙通密度 反电势 转矩
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表面-内置式永磁转子同步电机多目标优化设计 被引量:8
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作者 司纪凯 张露锋 +2 位作者 封海潮 许孝卓 张新良 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3167-3173,共7页
针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,引入一种统计学方法——田口法实现SIPMSM的多目标优化设计。选取齿槽转矩、电磁转矩波动、转矩永磁体质量比和力能指标等特性作为优化目标,并确定了对... 针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)优化目标多并且彼此之间相互制约的特点,引入一种统计学方法——田口法实现SIPMSM的多目标优化设计。选取齿槽转矩、电磁转矩波动、转矩永磁体质量比和力能指标等特性作为优化目标,并确定了对目标特性影响较大的优化参数和参数影响因子取值范围。建立参数影响因子和优化目标的实验正交矩阵,利用有限元法进行求解,分析参数的影响因子对SIPMSM目标性能的影响比重,从而确定使SIPMSM综合性能最佳的参数组合。通过对比优化前后的目标特性,结果表明优化后SIPMSM的综合性能得到极大的提高。 展开更多
关键词 表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM) 田口法 有限元法 多目标优化设计
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磁极偏移法抑制表面-内置式永磁转子同步电机齿槽转矩分析 被引量:10
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作者 郭有权 司纪凯 +2 位作者 司高杰 许孝卓 封海潮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2181-2189,共9页
针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有... 针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有限元法计算SIHPMSM在不同充磁方式下磁极偏移时的齿槽转矩,与实验样机测试结果进行对比,得出最优的齿槽转矩优化方案。对比分析优化前后电机反电势、电磁转矩、转矩波动、效率等性能参数,验证了所采用优化方法的正确性与合理性。 展开更多
关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 齿槽转矩 极偏移 反电势 转矩
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内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量:2
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作者 廖晓文 刘桂雄 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第8期103-106,共4页
内置式永磁同步电机(IPMSM)转子磁极初始位置检测准确度对电机启动性能的影响非常关键。在推导高频旋转电压注入法正序、负序响应电流基础上,提出一种利用两路新型跟踪微分器(NTD)输出信号相位差求解转子磁极初始位置的新方法。该方法无... 内置式永磁同步电机(IPMSM)转子磁极初始位置检测准确度对电机启动性能的影响非常关键。在推导高频旋转电压注入法正序、负序响应电流基础上,提出一种利用两路新型跟踪微分器(NTD)输出信号相位差求解转子磁极初始位置的新方法。该方法无需PI调节器或龙贝格观测器,仅涉及母线电压、高频信号电角度及交、直轴电感4个参数。实验结果表明该方法可使转子磁极初始位置在4 ms内收敛到真实值附近,最大估计误差0.082 rad。 展开更多
关键词 内置式同步电机 转子初始位置 新型跟踪微分器 高频旋转电压注入
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基于强跟踪无迹卡尔曼滤波的内置式永磁同步电机转子位置估计 被引量:3
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作者 马彦 李军伟 +3 位作者 王琳 阚辉玉 孙宾宾 王冬 《现代电子技术》 北大核心 2020年第13期130-133,137,共5页
为了解决当永磁同步电机在运行中受到扰动、系统状态突变时,传统的无迹卡尔曼滤波算法对转子位置的跟踪能力下降、估计精度降低,甚至会使滤波器发散等问题,文中采用基于两相静止坐标系的内置式永磁同步电机数学模型的强跟踪无迹卡尔曼... 为了解决当永磁同步电机在运行中受到扰动、系统状态突变时,传统的无迹卡尔曼滤波算法对转子位置的跟踪能力下降、估计精度降低,甚至会使滤波器发散等问题,文中采用基于两相静止坐标系的内置式永磁同步电机数学模型的强跟踪无迹卡尔曼滤波算法,研究了在经典的无迹卡尔曼滤波的基础上引入强跟踪滤波器,既保留了经典的无迹卡尔曼滤波算法的优点,又能改善无迹卡尔曼滤波算法对状态突变鲁棒性的控制。仿真和实验结果表明,当永磁同步电机运行在中高速区域时,强跟踪无迹卡尔曼滤波算法可以快速准确地跟踪转子位置,估计误差低于经典的无迹卡尔曼滤波算法。 展开更多
关键词 电动汽车 内置式同步电机 转子位置估计 强跟踪滤波 强跟踪无迹卡尔曼滤波 实验验证
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内置式Halbach永磁同步电机的参数敏感度分层优化设计 被引量:9
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作者 高锋阳 高建宁 +4 位作者 李明明 姚普 宋志翔 杨凯文 高翾宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期180-190,共11页
针对内置式永磁同步电机齿槽转矩和转矩脉动大引起的振动噪声问题,提出一种转子开辅助槽的内置式Halbach永磁同步电机结构。首先,计算电机电磁转矩、气隙磁密、齿槽转矩的解析函数,并建立电机仿真模型。其次,利用参数敏感度和中心复合... 针对内置式永磁同步电机齿槽转矩和转矩脉动大引起的振动噪声问题,提出一种转子开辅助槽的内置式Halbach永磁同步电机结构。首先,计算电机电磁转矩、气隙磁密、齿槽转矩的解析函数,并建立电机仿真模型。其次,利用参数敏感度和中心复合设计响应面相结合的分析方法对电机结构参数进行分层优化,两层分别采用最大最小蚁群算法和参数扫描法寻优。最后,将优化后的结构与相同永磁体体积的普通V型、倒三角型和倒三角开槽型3种电机的电磁性能进行对比。结果表明:所提出的内置式Halbach开槽型永磁同步电机在不损失电磁转矩的基础上,大幅度降低了齿槽转矩,抑制了转矩脉动,改善了气隙磁密和反电势波形的正弦度,有效提升了电机的电磁性能。 展开更多
关键词 内置式同步电机 转子辅助槽 Halbach 参数敏感度分层 响应面法
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转子磁极分段移位斜极对永磁同步电机转矩的影响 被引量:2
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作者 胡启国 吴明钦 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第1期29-35,共7页
为了降低齿槽转矩和转矩脉动对电机性能的影响,采用电机转子磁极分段移位斜极方法达到减振降噪、提高永磁同步电机性能的目的.基于此方法对电机的齿槽转矩进行理论计算,并利用有限元法在Maxwell中建立8极48槽内置式永磁同步电机模型,分... 为了降低齿槽转矩和转矩脉动对电机性能的影响,采用电机转子磁极分段移位斜极方法达到减振降噪、提高永磁同步电机性能的目的.基于此方法对电机的齿槽转矩进行理论计算,并利用有限元法在Maxwell中建立8极48槽内置式永磁同步电机模型,分析转子磁极分段移位斜极方法对齿槽转矩和转矩脉动的影响.研究结果表明:齿槽转矩中除了次数为转子磁极分段数及其倍数次的谐波外,其余谐波基本得到消除,并且随着转子磁极分段增加,齿槽转矩峰值逐渐降低,尤其在磁极分三段时,齿槽转矩峰值下降5.22 N·m,对齿槽转矩的削弱效果最为明显;负载转矩和转矩脉动随着转子磁极分段数的增加逐渐降低,转子磁极分两段时降低幅度较为明显,与转子磁极不分段相比下降60%,并且随着转子磁极分段数增加,转矩脉动趋于平稳. 展开更多
关键词 内置式同步电机 转子极分段 齿槽转矩 转矩脉动
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电动汽车用永磁同步电机转子初始位置检测
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作者 章明霞 王志强 +1 位作者 陈炜 张国政 《新型工业化》 2017年第10期49-56,共8页
永磁同步电机在新能源汽车特别是电动汽车上的应用越来越广泛,针对永磁同步电机起动时需要准确的转子初始位置信息,提出一种内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法。该方法是基于高频电压信号注入的,通过对旋转高频电压信号的电流响... 永磁同步电机在新能源汽车特别是电动汽车上的应用越来越广泛,针对永磁同步电机起动时需要准确的转子初始位置信息,提出一种内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法。该方法是基于高频电压信号注入的,通过对旋转高频电压信号的电流响应进行低通滤波,得到电流响应幅值,根据电流幅值与转子角θ的关系,用一种简单的线性公式得到θ,降低了算法复杂性。最后利用电机磁路的磁饱和效应来区分转子NS极,从而通过校正位置初判值得到转子初始位置检测值。仿真结果表明,该方法可以准确检测出电机转子初始位置,对电机参数依赖性低,检测误差小。 展开更多
关键词 电动汽车 内置式同步电机 高频电压信号注入 转子初始位置检测 饱和效应
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内置式永磁电机齿槽转矩的优化设计 被引量:8
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作者 黄燕涛 郭新华 项雷军 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第5期536-540,共5页
针对内置式永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,采用有限元软件Maxwell分别对不同分段数、不同非均匀气隙情况下的内置式永磁同步电机进行分析.理论分析表明:转子分段斜极可以抑制齿谐波,从而削弱齿槽转矩;而采用非均匀气隙结构则可以通过... 针对内置式永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,采用有限元软件Maxwell分别对不同分段数、不同非均匀气隙情况下的内置式永磁同步电机进行分析.理论分析表明:转子分段斜极可以抑制齿谐波,从而削弱齿槽转矩;而采用非均匀气隙结构则可以通过优化气隙磁密的特定次谐波削弱齿槽转矩.依据理论分析,提出一种二者相结合的方法抑制电机的齿槽转矩.优化结果表明:该方法能有效地抑制电机的齿槽转矩. 展开更多
关键词 内置式同步电机 齿槽转矩 转子分段斜极 非均匀气隙
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