This paper overviews various switched flux permanent magnet machines and their design and performance features,with particular emphasis on machine topologies with reduced magnet usage or without using magnet,as well a...This paper overviews various switched flux permanent magnet machines and their design and performance features,with particular emphasis on machine topologies with reduced magnet usage or without using magnet,as well as with variable flux capability.展开更多
单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整...单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。展开更多
交替极永磁(consequent pole permanent magnet,CPPM)电机每对极下的气隙磁密不对称,在特定极槽配合下其反电动势(electromotive force,EMF)中存在2、4次等偶次谐波分量,引起额外的转矩脉动,降低转矩输出品质。为解决上述问题,提出一种...交替极永磁(consequent pole permanent magnet,CPPM)电机每对极下的气隙磁密不对称,在特定极槽配合下其反电动势(electromotive force,EMF)中存在2、4次等偶次谐波分量,引起额外的转矩脉动,降低转矩输出品质。为解决上述问题,提出一种注入多谐波电流产生的转矩补偿原有转矩脉动的控制策略。推导适用于任意次谐波磁链产生的转矩脉动通用解析模型;并基于此模型,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;提出在同步旋转坐标系下注入多次谐波电流的方法,抑制由2、4、5、7、11、13次谐波反电势引起的3、6、12次转矩脉动;并利用准-比例谐振控制器实现谐波电流的精确跟踪。最后,以一台三相9槽10极交替极永磁电机为例,通过不同工况下的转矩脉动抑制实验,验证所提控制策略的有效性。展开更多
文摘This paper overviews various switched flux permanent magnet machines and their design and performance features,with particular emphasis on machine topologies with reduced magnet usage or without using magnet,as well as with variable flux capability.
文摘单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。
文摘交替极永磁(consequent pole permanent magnet,CPPM)电机每对极下的气隙磁密不对称,在特定极槽配合下其反电动势(electromotive force,EMF)中存在2、4次等偶次谐波分量,引起额外的转矩脉动,降低转矩输出品质。为解决上述问题,提出一种注入多谐波电流产生的转矩补偿原有转矩脉动的控制策略。推导适用于任意次谐波磁链产生的转矩脉动通用解析模型;并基于此模型,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;提出在同步旋转坐标系下注入多次谐波电流的方法,抑制由2、4、5、7、11、13次谐波反电势引起的3、6、12次转矩脉动;并利用准-比例谐振控制器实现谐波电流的精确跟踪。最后,以一台三相9槽10极交替极永磁电机为例,通过不同工况下的转矩脉动抑制实验,验证所提控制策略的有效性。
