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

1

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 简化等效磁路模型 气隙磁通密度 反电势 电磁转矩

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一种表面-内置式永磁转子同步电机三维全域温度场分析 被引量：8

2

作者 司纪凯 张露锋 +2 位作者 封海潮 许孝卓 张新良 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期25-31,共7页

针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)具有结构紧凑和功率密度高的特点,准确计算SIPMSM各部件的温度分布非常重要。采用电磁场-温度场耦合分析的方法对SIPMSM的三维全域温度场进行计算。建立SIPMSM的电磁场和温度场有限元模型,分析... 针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)具有结构紧凑和功率密度高的特点,准确计算SIPMSM各部件的温度分布非常重要。采用电磁场-温度场耦合分析的方法对SIPMSM的三维全域温度场进行计算。建立SIPMSM的电磁场和温度场有限元模型,分析在同步运行速度下负载和永磁体退磁对SIPMSM三维全域温度场的影响,也分析了在额定负载下运行速度对SIPMSM三维全域温度场的影响。通过仿真与实验结果的对比分析,验证了样机模型的合理性和计算结果的正确性。 展开更多

关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 有限元法 三维全域 电磁场 温度场 耦合分析

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异步起动表面-内置式永磁转子同步电机特性分析及优化 被引量：12

3

作者 司纪凯 张露锋 +2 位作者 封海潮 朱艺锋 Wenping Cao 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期63-69,共7页

提出一种异步起动表面-内置式永磁转子同步电机(LSSIPMSM),LSSIPMSM通过定子旋转磁场和转子起动铜层间的相互作用产生异步起动转矩。采用解析和有限元法相结合的方法对LSSIPMSM进行性能分析及关键参数优化,研究了起动铜层厚度、永磁体... 提出一种异步起动表面-内置式永磁转子同步电机(LSSIPMSM),LSSIPMSM通过定子旋转磁场和转子起动铜层间的相互作用产生异步起动转矩。采用解析和有限元法相结合的方法对LSSIPMSM进行性能分析及关键参数优化,研究了起动铜层厚度、永磁体厚度等参数对起动性能和同步运行性能的影响,从而确定最优的铜层厚度和永磁体厚度。建立LSSIPMSM的电磁场有限元模型,分析LSSIPMSM在永磁体不同退磁状况下的起动性能和同步运行性能,并通过三维温度场有限元模型分析了不同退磁状况下的温度场分布。通过仿真结果的对比分析,验证了LSSIPMSM具有较好的动态性能和稳态性能。 展开更多

关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 异步起动 退磁 温度场 动态性能 稳态性能

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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：9

4

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

5

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 磁极偏移 反电势 电磁转矩

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表面-内置混合式永磁同步电机性能与转子参数影响 被引量：8

6

作者 陈浈斐 李志新 马宏忠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期63-69,共7页

为研究表面-内置混合式永磁同步电机表面磁极和内置磁极的作用,采用有限元方法建立该电机仿真模型,通过对其空载特性和负载特性的分析可知该电机的空载特性受表面磁极影响较大,而其负载特性受内置磁极影响较大。进一步以表面-内置混合... 为研究表面-内置混合式永磁同步电机表面磁极和内置磁极的作用,采用有限元方法建立该电机仿真模型,通过对其空载特性和负载特性的分析可知该电机的空载特性受表面磁极影响较大,而其负载特性受内置磁极影响较大。进一步以表面-内置混合式永磁同步电机的转矩性能为参考指标,对转子表面磁极、内置磁极以及隔磁桥三部分的参数进行分析。结果表明改变表面磁极参数对改善气隙磁场,减小转矩波动有着较好的效果,而改变内置磁极参数对转矩波动影响较小,但对转矩幅值影响较大。此外受表面磁极的影响,内置磁极两端隔磁桥1处的漏磁随其宽度变化较小,因此可适当放宽隔磁桥1处的宽度,以改善电机转子机械强度,提高电机整体性能。 展开更多

关键词 表面-内置混合式永磁同步电机 空载特性 负载特性 转矩性能 参数分析

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无传感器内置式永磁同步电机低速运行转子位置鲁棒观测器 被引量：14

7

作者 王高林 于泳 +1 位作者 李刚 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期84-90,11,共7页

低速运行控制是无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)控制系统的关键技术。为了改善无传感器IPMSM矢量控制系统的低速性能,研究了一种基于高频信号注入的转子位置鲁棒观测器,以使位置观... 低速运行控制是无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)控制系统的关键技术。为了改善无传感器IPMSM矢量控制系统的低速性能,研究了一种基于高频信号注入的转子位置鲁棒观测器,以使位置观测环节具有较强的抗负载扰动能力。在分析扰动转矩可能导致观测器收敛到磁极相反位置问题基础上,针对扰动转矩特性对转子位置鲁棒观测器的结构进行设计。根据阶跃式和斜坡式扰动转矩特性及位置观测误差期望指标,采用极点配置的方法对观测器反馈增益矩阵参数设计进行分析。通过IPMSM无传感器矢量控制系统验证了该转子位置鲁棒观测器的有效性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 转子位置观测器 低速运行 负载扰动 鲁棒性

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基于相电流正负序分量相角差的高精度内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量：24

8

作者 刘景林 鲁家栋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期63-69,共7页

对内置式永磁同步电机(IPMSM)转子静止初始位置检测技术进行研究,提出一种基于高频信号注入法的高精度IPMSM初始位置检测方法。该方法通过向电机绕组中注入高频旋转电压信号,通过带通滤波器得到高频电流响应,利用同步旋转坐标变换将高... 对内置式永磁同步电机(IPMSM)转子静止初始位置检测技术进行研究,提出一种基于高频信号注入法的高精度IPMSM初始位置检测方法。该方法通过向电机绕组中注入高频旋转电压信号,通过带通滤波器得到高频电流响应,利用同步旋转坐标变换将高频电流响应的正、负序分量进行分离;然后分别对三相高频电流正、负序分量的相角进行最小二乘估计,利用任意一相高频电流正、负序分量的相角差提取出转子的位置信息;最后通过磁路饱和效应对转子N、S极性进行辨别。该方法具有较高的检测准确度,平均检测误差约为1.73°电角度,对一台11 k W的内置式永磁同步电机的实验表明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 转子初始位置 高频信号注入 最小二乘拟合

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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

9

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 内置式永磁同步电机 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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内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法 被引量：6

10

作者 刘庆飞 《电源学报》 CSCD 2017年第1期132-137,共6页

针对无位置传感器内置式永磁同步电机的转子初始位置检测问题,提出一种基于旋转高频电压注入法和恒定磁场定位法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。基于凸极跟踪的原理,通过注入旋转高频电压信号的方法获得估计转子位置,在此基础上,... 针对无位置传感器内置式永磁同步电机的转子初始位置检测问题,提出一种基于旋转高频电压注入法和恒定磁场定位法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。基于凸极跟踪的原理,通过注入旋转高频电压信号的方法获得估计转子位置,在此基础上,采用恒定磁场定位法对估计转子位置的磁极极性进行判断,实现对估计转子位置的极性校正,并且补偿估计转子位置的偏移误差,从而得到转子初始位置。在实验平台上进行了实验验证,实验结果表明文中提出的方法能够快速且准确地检测出转子初始位置,实现永磁同步电机无位置传感器可靠起动。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 旋转高频电压信号注入 恒定磁场定位法 转子初始位置

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永磁同步电机转子表面辅助槽对齿槽转矩的影响研究 被引量：8

11

作者 张泽豫 焦志勇 +2 位作者 夏洪兵 赵鹏 苏仕见 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第12期1342-1346,共5页

针对永磁同步电机存在的齿槽转矩过高引起的电机振动噪声问题,对转子表面辅助槽结构进行了优化。通过永磁同步电机齿槽转矩产生的原理,分析了转子结构对电机齿槽转矩的影响,探讨了转子表面辅助槽结构与电机齿槽转矩的关系,并进行了推导... 针对永磁同步电机存在的齿槽转矩过高引起的电机振动噪声问题,对转子表面辅助槽结构进行了优化。通过永磁同步电机齿槽转矩产生的原理,分析了转子结构对电机齿槽转矩的影响,探讨了转子表面辅助槽结构与电机齿槽转矩的关系,并进行了推导归纳;利用有限元软件搭建了8极48槽内置式永磁同步电机模型,以该内置式永磁同步电机模型为载体,通过改变气隙磁密谐波分量,采用多目标遗传算法计算出了辅助槽个数、位置和深度3个设计变量的最优解,得到了辅助槽结构的最佳设计方案。研究结果表明:采用优化后的转子表面辅助槽结构,可以有效降低内置式永磁同步电机的齿槽转矩,增加气隙磁密基波幅值,降低了5次和7次谐波幅值,使齿槽转矩峰值降低了76.2%,并且保证电机性能不降低。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子表面辅助槽 齿槽转矩 气隙磁密 有限元分析

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基于改进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：6

12

作者 马彦 李军伟 +2 位作者 李德芳 孙海波 高松 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期2154-2162,共9页

传统的扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法在估计永磁同步电机转子位置时需用到上一控制周期估计出的转子位置,而该估计值的偏差会进一步加剧估计算法的误差,甚至引起估计算法发散。针对这个问题,文中采用改进无迹卡尔曼滤波算法进行... 传统的扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法在估计永磁同步电机转子位置时需用到上一控制周期估计出的转子位置,而该估计值的偏差会进一步加剧估计算法的误差,甚至引起估计算法发散。针对这个问题,文中采用改进无迹卡尔曼滤波算法进行估算。该算法基于内置式永磁同步电机两相静止坐标系下的数学模型,并结合电压重构模型,使控制系统在获取无迹卡尔曼滤波算法的控制输入量与实际状态量时不再依赖算法估计出的转子位置,以避免估算值的偏差对估计算法的影响。在MATLAB/Simulink中对所提出的估计算法进行了仿真分析,并在测功机台架上进行了对比实验。实验结果表明,在适用于永磁同步电机中高速区的转子位置估计算法中,结合电压重构模型的无迹卡尔曼滤波算法响应快,其估计精度高于传统的无迹卡尔曼滤波算法。 展开更多

关键词 电动汽车 内置式永磁同步电机 转子位置估计 无迹卡尔曼滤波 电压重构

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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：4

13

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 内置式永磁同步电机 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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基于比例谐振滤波的改进永磁同步电机转子位置观测器 被引量：20

14

作者 姜燕 李博文 +4 位作者 吴轩 黄守道 黄科元 肖伸平 张晓飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期3619-3630,共12页

针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统中,基于传统滑模观测的转子位置观测器所获位置中存在谐波脉动与直流偏移误差的问题,该文提出一种基于比例谐振滤波的改进转子位置观测器,以抑制转子位置观测器误差,从而提高无传感器控制系... 针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制系统中,基于传统滑模观测的转子位置观测器所获位置中存在谐波脉动与直流偏移误差的问题,该文提出一种基于比例谐振滤波的改进转子位置观测器,以抑制转子位置观测器误差,从而提高无传感器控制系统位置估算精度。该方法通过引入比例谐振滤波器,提取估计反电动势中的基波成分,滤除其谐波分量,达到抑制转子位置谐波脉动的效果。同时由于该改进观测器无需外加低通滤波器,消除了估计反电动势中存在的相位延迟,减小了转子位置估计值中的直流偏移误差。通过1.5kW内置式永磁同步电机驱动控制实验平台,对所提出观测器的正确性与有效性进行了验证。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 无位置传感器 转子位置观测误差抑制 比例谐振滤波

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转子结构优化削弱车用永磁同步电机振动噪音 被引量：24

15

作者 钱喆 唐光华 +2 位作者 王群京 李大伟 程义 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期122-129,共8页

针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频。提出了采用转子分段斜极和转子开辅... 针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频。提出了采用转子分段斜极和转子开辅助槽的方法来削弱由低阶齿谐波引起的径向电磁力波,从而削弱该电机的电磁振动和噪音。建立了转子分段斜极的电磁力波解析模型,分析了转子分段斜极与转子开辅助槽对电机电磁噪音的削弱机理。建立了电磁有限元和结构声场耦合模型进行仿真分析,仿真结果表明由一阶齿谐波引起的0阶12f1电磁力在电机工作高速时接近定子0阶固有频率时会达到共振条件激发幅值大的噪音。样机噪声实验结果表明转子结构优化后有效削弱了由一阶齿谐波引起0阶12f1电磁力产生的48倍频电磁噪音。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 电磁振动噪声 径向电磁力波 齿谐波 转子分段斜极 转子开辅助槽

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一种利用相电感的内置式永磁同步电机无位置传感器控制方法 被引量：8

16

作者 邱鑫 黄文新 卜飞飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期133-139,172,共8页

针对内置式永磁同步电机,提出一种利用相电感信息的无位置传感器控制方法。在分析内置式永磁同步电机相电感分量的基础上,利用相电感之差消除其中直流分量对位置估算的不利影响。并以矢量形式表示相电感差,进行迭代求和运算,得到细分的... 针对内置式永磁同步电机,提出一种利用相电感信息的无位置传感器控制方法。在分析内置式永磁同步电机相电感分量的基础上,利用相电感之差消除其中直流分量对位置估算的不利影响。并以矢量形式表示相电感差,进行迭代求和运算,得到细分的电感矢量簇。进而对所得电感矢量簇的幅值进行逻辑比较,得到理论上可无限细分的转子位置信息,并依此对电机进行控制。所述电机转子位置获得方法不需要坐标变换等复杂运算,具有简单可靠的结构。实验结果表明,该控制方法在零速和低速时能可靠地估算转子位置,并具有良好的负载能力和动静态性能。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 相电感 无位置传感器控制 转子位置估计 矢量控制

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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：11

17

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 内置式永磁同步电机 转子辅助槽 Halbach永磁体 参数敏感度分层 响应面法

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齿调制作用下转子开槽对永磁电机电磁振动影响 被引量：1

18

作者 谷艳玲 刘志鹏 +1 位作者 陈长征 黄逢超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期111-118,共8页

为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征。分析齿调制作用在FSCW-IPMSM中将空... 为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征。分析齿调制作用在FSCW-IPMSM中将空间高阶电磁力波调制为低阶电磁力波的过程,并给出转子表面开槽在齿调制作用影响下与电磁振动间的联系。研究表明,转子表面开槽结构的改变会使各次谐波磁场发生变化,进而改变以极数阶电磁力波为代表的高阶电磁力波的幅值。在齿调制作用下,这些高阶电磁力波会被调制为幅值较高的低阶电磁力波,并引起不同幅度的低阶振动。然后建立C型、V型两种不同转子表面开槽结构的10极12槽FSCW-IPMSM电磁及结构有限元分析模型并进行仿真分析。结果表明,极数阶即10阶电磁力波会被调制为2阶并引起2阶振动,且两种不同开槽结构间的电磁振动存在着高达22.1%的差异。最后,在一台10极12槽样机上进行振动实验,验证理论与仿真分析结果。 展开更多

关键词 内置永磁同步电机 分数槽集中绕组 电磁振动 径向电磁力波 齿调制 转子表面开槽

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永磁同步电机调速系统H_∞鲁棒控制 被引量：24

19

作者 侯利民 申鹤松 +1 位作者 阎馨 刘宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1478-1487,共10页

针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流... 针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流控制器,实现了电流控制的鲁棒性;其次,在运动方程扩展状态空间表达式下,设计了基于线性矩阵不等式的H_∞状态反馈控制器增益型H_∞滑模面,进一步设计滑模控制律,得到了鲁棒H_∞滑模速度控制器,确保了速度控制的鲁棒性,改善了系统的动态品质;最后通过仿真和半实物仿真实验验证了该文提出控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 表面式永磁同步电机 H_∞鲁棒控制 滑模控制 线性矩阵不等式 哈密顿-雅可比

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车用多层内置式永磁同步电机结构优化及性能研究

20

作者 牛联波 张明柱 +2 位作者 王一帆 史帅涛 周思康 《电气工程学报》 2025年第5期136-147,共12页

为进一步提高空载气隙磁通密度波形正弦度,实现电机高效率、高转矩密度和低铁耗,使用集总常数磁路法对典型内置单、双层转子结构空载气隙磁场进行分析对比,在此基础上,提出I2V型三层转子拓扑结构。选取V型、IV型以及I2V型三种转子结构... 为进一步提高空载气隙磁通密度波形正弦度,实现电机高效率、高转矩密度和低铁耗,使用集总常数磁路法对典型内置单、双层转子结构空载气隙磁场进行分析对比,在此基础上,提出I2V型三层转子拓扑结构。选取V型、IV型以及I2V型三种转子结构为优化对比研究对象,建立2D有限元参数化模型,在相同永磁体用量约束条件下确定三种不同转子结构优化模型。对优化后的三种不同转子结构电机空载气隙磁通密度谐波畸变率进行分析对比,结果表明I2V型电机空载气隙磁通密度波形总的谐波畸变率最小。对三种不同转子结构电机在不同电流角下的磁阻转矩、平均输出转矩进行分析对比,I2V型电机在永磁体用量略有降低情况下,其平均输出转矩、磁阻转矩都大于其他两种转子拓扑结构,深度弱磁工况下转矩性能优势更加明显。对三种不同转子拓扑结构电机不同工况下铁耗进行分析对比,结果表明不同工况下I2V型电机铁耗都最低;深度弱磁工况下,优势更明显。加工制造I2V型样机并搭建了样机试验平台,对样机输出转矩、损耗及效率进行实测,测试结果和有限元分析结果基本吻合,证明所提I2V型三层转子拓扑结构电机的优越性能,以及分析方法的正确性和仿真计算的有效性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 气隙磁通密度 转子结构 铁耗 输出转矩

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