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The Minimum Rotor Rotation Angle for Calculating On-Load Electromotive Force Waveform of Synchronous Generators
1
作者 XIAYonghong WANG Shanming +1 位作者 HUANG Shaogang QIU Arui 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期I0013-I0013,15,共1页
为了快速计算同步发电机负载运行时的稳态性能,希望在转子相对定子旋转的角度尽可能小的情况下就能够准确得到电枢绕组电动势波形。根据电机理论,针对分数槽绕组同步发电机负载运行时的气隙磁通密度进行分析,得到了准确计算电枢绕组电... 为了快速计算同步发电机负载运行时的稳态性能,希望在转子相对定子旋转的角度尽可能小的情况下就能够准确得到电枢绕组电动势波形。根据电机理论,针对分数槽绕组同步发电机负载运行时的气隙磁通密度进行分析,得到了准确计算电枢绕组电动势波形的转子最小旋转角。应用有限元法计算最小旋转角范围内定、转子不同位置下的电磁场,通过对电磁场计算结果进行后处理,得到了定子每个齿磁通在一个或者多个周期的变化波形,从而快速计算电枢绕组电动势波形。对两台不同电枢绕组形式的永磁同步发电机负载电动势波形进行了计算,通过对计算结果进行比较,验证了方法的正确性。在一台电机上进行了实验,计算结果和实验结果较吻合。该方法具有计算准确以及计算量小的优点。 展开更多
关键词 同步发电机 角度计算 旋转角度 电动势 波形 转子 空载 负载特性
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基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制 被引量：2
2
作者 袁庆庆 步凡 +1 位作者 谢晓彤 夏鲲 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期758-768,I0030,共12页
多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三... 多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。首先,以基波子平面大投影幅值为原则,对729个电压矢量进行初筛;接着,基于三角区域分类方法对筛选后的电压矢量进行分类,并对期望电压进行所属三角区域定位、确定候选矢量。设计满足电机定子电流谐波抑制及逆变器中点电位平衡控制的目标函数;根据电机数学模型和逆变器特征研究多目标控制权重因子的理论设计方法。不同工况下的有效性及对比实验表明,所研究的控制策略不仅能改善多电平多相电机驱动系统的多目标控制性能,还能有效降低控制器计算负担。 展开更多
关键词 二极管钳位型三电平六相逆变器 双三相永磁同步电机 矢量分类 谐波电流 中点电位 模型预测电压控制 权重因子
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永磁发电机动偏心故障下关键部件振动特性
3
作者 何玉灵 代德瑞 +4 位作者 徐明星 张文 万书亭 唐贵基 慈铁军 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第3期535-542,623,624,共10页
针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉... 针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉力、绕组电磁力与转子不平衡磁拉力及相关部件振动特性的影响机理;其次,构建有限元模型并进行电磁与谐响应分析,阐明定子、绕组及转子的激振力与振动响应特性;然后,搭建基于轴承内圈更换的动偏心实验模拟装置并进行关键部件的振动测试,实现不同偏心程度下的实验验证;最后,对理论、仿真与实验结果进行对比验证,三者结论一致。结果表明:正常情况下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力频率成分主要为直流与二倍频,定子及端部绕组的振动频率成分主要为二倍频,转子因无不平衡磁拉力激励故无振动;但动偏心故障下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力及二者的振动响应会产生原频率加减转子转频的边带频率成分,而转子受到方向不断变化的不平衡磁拉力,产生频率为转频的振动,且关键部件的受力及振动幅值随着偏心程度的增大而增大。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 动偏心 关键部件 振动特性 频率成分
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考虑静偏心时永磁发电机局部失磁下定子振动特性
4
作者 何玉灵 邢云 +5 位作者 付滋翔 代德瑞 徐明星 周福成 万书亭 李俊卿 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期106-116,共11页
通过理论推导、有限元计算和实验验证,分析了永磁同步发电机气隙静偏心故障、局部失磁故障以及复合故障前后的定子振动特性。与以往研究不同的是,提出了一种新的发电机局部失磁模型,并综合考虑了气隙静偏心的影响。首先通过分析各工况... 通过理论推导、有限元计算和实验验证,分析了永磁同步发电机气隙静偏心故障、局部失磁故障以及复合故障前后的定子振动特性。与以往研究不同的是,提出了一种新的发电机局部失磁模型,并综合考虑了气隙静偏心的影响。首先通过分析各工况下的气隙磁密,推导出定子所受单位面积磁拉力的表达式,然后在一台四对极永磁同步发电机上进行有限元仿真计算和实验验证,理论、仿真与实验结果基本吻合。结果表明,正常情况下定子振动只有偶数倍频成分,静偏心故障不会引入新频率成分,但会增大定子振动各频率幅值。发生局部失磁故障时,出现新的分数倍频成分(f/4、f/2、3f/4……),原有的偶数倍频幅值基本不变。复合故障下也出现分数倍频成分,且失磁程度一致时,偶数倍频幅值随着偏心故障的加剧而增大,分数倍频幅值基本不变。偏心程度一定时,随着局部失磁故障的加剧,偶数倍频幅值基本不变,分数倍频幅值增大。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 气隙静偏心 局部失磁 定子振动 有限元计算
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时变载荷作用下永磁直驱发电机外转子铁芯机械响应研究
5
作者 何玉灵 杨佳文 +3 位作者 孙凯 吴学伟 朱晓光 罗浩然 《机械强度》 北大核心 2025年第4期27-38,共12页
针对外转子直驱永磁发电机在时变磁拉力载荷作用下外转子铁芯机械响应进行理论解析、仿真计算和试验验证。首先,解析了外转子发电机转子铁芯磁拉力的来源及其随载荷变化规律,确定了转子磁拉力表达式以及时间阶次和空间阶次特征。同时分... 针对外转子直驱永磁发电机在时变磁拉力载荷作用下外转子铁芯机械响应进行理论解析、仿真计算和试验验证。首先,解析了外转子发电机转子铁芯磁拉力的来源及其随载荷变化规律,确定了转子磁拉力表达式以及时间阶次和空间阶次特征。同时分析了外转子铁芯基本振动模型,确定了外转子铁芯基本振动方程。然后,建立了外转子直驱发电机的仿真计算模型,得到了单位面积磁拉力的时空阶次特征和典型日下随时间变化规律。将电磁场得到的单位面积磁拉力密度作为输入载荷导入结构场,进行磁-固(结构)耦合仿真,计算分析了外转子铁芯在参考时刻的变形和应力的分布及振动噪声响应的变化规律。最后,用一台13 kW外转子直驱发电机模拟实例印证了解析和仿真的准确性。研究结果确定了外转子铁芯所承受的时变载荷及其作用下的机械响应分布规律,发现了发电机运行时转子铁芯应该重点检测的时刻和部位,同时分析了时变载荷下的噪声特性,为发电机的维护和设计提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 外转子直驱永磁同步发电机 机械响应 磁拉力 时变载荷 电磁噪声
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气隙偏心对永磁发电机绕组绝缘温度特性影响
6
作者 何玉灵 白怡凡 +4 位作者 张文 李勇 徐明星 王晓龙 唐贵基 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期944-954,共11页
绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电... 绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电机定子绕组绝缘温度场进行了分析。对发电机气隙偏心前后的气隙磁通密度、定子电流和损耗表达式进行了理论推导;根据传热基本原理,建立了发电机磁-热耦合三维模型,应用有限元仿真得到绕组绝缘温度场结果;通过实验对理论和仿真结果进行验证。结果表明,随着气隙偏心程度的增大,发电机各部分损耗增加,定子铁心及绕组绝缘的温度随之升高。同时基于偏心故障下的定子铁心和绕组绝缘温升特性,提出了一种新型的定子铁心通风结构改善发电机的通风散热,通过对比2种不同结构下的定子温度场,表明该结构明显降低了发电机定子铁心和绕组绝缘温度,为通风结构的设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 永磁发电机 气隙偏心 定子铁心 绕组绝缘 温度场 有限元法 故障诊断 结构优化
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机理-数据混合驱动的直驱风电场分群等值方法
7
作者 张英敏 李媛 +4 位作者 高仕林 李东晟 周旭 蒋奇良 王渝红 《高电压技术》 北大核心 2025年第9期4762-4773,共12页
为了提升风电并网系统的暂态仿真分析效率,需要建立风电场等值模型。现有直驱风电场等值模型存在难以适用于预想故障分析和计算效率低问题。针对该问题,提出一种机理-数据混合驱动的直驱风电场分群等值方法。首先,分析了直驱风机的故障... 为了提升风电并网系统的暂态仿真分析效率,需要建立风电场等值模型。现有直驱风电场等值模型存在难以适用于预想故障分析和计算效率低问题。针对该问题,提出一种机理-数据混合驱动的直驱风电场分群等值方法。首先,分析了直驱风机的故障后暂态响应特性,并推导了基于风机初始风速及机端故障稳态电压的风电机组分群方法。其次,提出了一种基于多层图卷积神经网络的机端故障稳态电压高效预测方法,该预测模型能够适应不同的风电场和电网拓扑。进一步,构建了风电场的三机等值模型。最后,仿真验证了所提出的分群等值方法的正确性。 展开更多
关键词 永磁直驱风机 预想故障 机理-数据混合 风电场分群 风电场等值 图卷积神经网络
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基于新型ASMO与双锁相环的PMSM无传感控制
8
作者 黄友锐 刘中全 韩涛 《控制工程》 北大核心 2025年第5期855-865,共11页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)无传感器控制中转子速度和位置的估计精度不高、系统抖振等问题,提出一种基于预滤波-双锁相环(prefilter-dualphaselockedloop,P-DPLL)的新型自适应滑模观测器(adaptiveslid... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)无传感器控制中转子速度和位置的估计精度不高、系统抖振等问题,提出一种基于预滤波-双锁相环(prefilter-dualphaselockedloop,P-DPLL)的新型自适应滑模观测器(adaptiveslidingmode observer, ASMO)方法。首先,选择具有非线性性质的连续sigmod函数作为切换函数;然后,构造Lyapunov函数,并得到一个详尽的稳定性条件;在此基础上,结合自适应算法和滑模电流观测器对反电动势误差进行估计;最后,设计P-DPLL用于提取PMSM正、负2个方向上加减速工况下准确转子位置的信息。实验结果表明:基于P-DPLL的ASMO方法能够有效地提高PMSM无传感器控制中转子的速度和位置的估计精度,减少系统抖振。在电机受到扰动后,平均恢复时间减少0.02 s,平均位置误差减少6.7%。 展开更多
关键词 自适应增益 滑模观测器 双锁相环 无传感控制 永磁同步电机
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双频永磁电机驱动器的共模环流抑制方法
9
作者 彭飞 董影 +2 位作者 周佳新 姚宇 黄允凯 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期309-318,I0025,共11页
永磁同步电机正往高速化、高压化的方向发展,这会导致电机电流的开关纹波增大、电机损耗增加。然而,考虑到大功率电机驱动器的开关损耗,无法通过直接提高开关频率的方式降低开关纹波。双频永磁电机驱动器可以有效解决大功率和高开关频... 永磁同步电机正往高速化、高压化的方向发展,这会导致电机电流的开关纹波增大、电机损耗增加。然而,考虑到大功率电机驱动器的开关损耗,无法通过直接提高开关频率的方式降低开关纹波。双频永磁电机驱动器可以有效解决大功率和高开关频率之间的矛盾。为了抑制双频逆变器内部的共模环流,降低高频逆变器的容量需求,对共模环流产生的原因进行详细的分析,并提出一种共模环流抑制方法,通过在高频逆变器的输出电压中注入零轴分量,有效降低共模环流,从而减小功率器件的容量和损耗。通过仿真和实验,详细地验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高速永磁电机 双频逆变器 共模环流抑制 脉宽调制
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弱电网下直驱风电机组低压穿越控制策略
10
作者 陈众 丁林志 古纯松 《电测与仪表》 北大核心 2025年第10期208-215,共8页
为了提高弱电网条件下永磁直驱风机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)的低电压穿越(low-voltage ride-through,LVRT)能力,文中提出一种基于电网阻抗特性进行功率支撑和卸荷电路辅助保护的低压穿越控制策略。根据电网等效... 为了提高弱电网条件下永磁直驱风机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)的低电压穿越(low-voltage ride-through,LVRT)能力,文中提出一种基于电网阻抗特性进行功率支撑和卸荷电路辅助保护的低压穿越控制策略。根据电网等效相量图,推导出电网阻抗特性与电压支撑效果的关系,据此设计最优功率调控策略。考虑不对称故障时,需对正序电压进行最优支撑,负序电压进行最优抑制。并基于所提策略最大化提升永磁直驱风机的低电压穿越能力,达到减少电网大面积切机风险,保障直驱风机可靠运行的目的。最后在MATLAB/Simulink中搭建了PMSG并网系统仿真模型,验证了所提策略的可行性。 展开更多
关键词 弱电网 永磁直驱风机 低电压穿越 对称故障 不对称故障
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基于xy平面闭环电流控制的双三相永磁同步电机改进多矢量模型预测控制
11
作者 徐奇伟 易良武 +2 位作者 夏波 苗轶如 蔡华祥 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4506-4521,共16页
双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)多矢量模型预测电流控制(MPCC)可以解决单矢量MPCC存在的电流和转矩谐波问题。但是传统DTP-PMSM多矢量MPCC仍然具有计算负担重、易受非理想因素影响和xy平面电流谐波大的问题。为此,该文提出一种基于xy平... 双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)多矢量模型预测电流控制(MPCC)可以解决单矢量MPCC存在的电流和转矩谐波问题。但是传统DTP-PMSM多矢量MPCC仍然具有计算负担重、易受非理想因素影响和xy平面电流谐波大的问题。为此,该文提出一种基于xy平面闭环电流控制的DTP-PMSM改进多矢量MPCC策略。首先采用广义比例积分观测器(GPIO)观测集总扰动并更新预测模型,提高αβ平面电流的控制性能。然后采用αβ平面最外层基本电压矢量合成xy平面的虚拟电压矢量,在不引入额外电压矢量的前提下,实现对xy平面电流的闭环控制,并推导得到脉冲信号的开关序列以及各矢量的作用时间。实验结果表明,所提方法不仅能够减少控制算法的计算时间,提升αβ平面电流的控制性能,还能抑制xy平面谐波电流。同时,该文所提出的xy平面闭环电流控制策略不影响αβ平面MPCC的性能。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 模型预测电流控制 谐波电流抑制 多虚拟电压矢量优化
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一种基于特征模型的永磁同步电机协调控制策略 被引量：2
12
作者 陈瑞 吴悠 +1 位作者 杜荣华 唐宏宾 《电气工程学报》 北大核心 2025年第1期54-64,共11页
针对永磁同步电机应用于轨迹跟踪的协调控制问题,提出一种基于特征模型的协调控制策略。首先,通过二维坐标变换的方法对双轴运动系统进行了解耦,获得双轴运动系统的轮廓误差和切向误差。然后,利用特征模型方法,在每一轴位置环中设计一... 针对永磁同步电机应用于轨迹跟踪的协调控制问题,提出一种基于特征模型的协调控制策略。首先,通过二维坐标变换的方法对双轴运动系统进行了解耦,获得双轴运动系统的轮廓误差和切向误差。然后,利用特征模型方法,在每一轴位置环中设计一种不依赖于模型的黄金分割自适应控制器,同时采用一种逻辑微分控制器以保证系统的轮廓控制精度。针对所设计的控制方案进行了稳定性分析。最后选定两个参数差异较大的电机针对曲率变化大的螺旋线轨迹进行两种不同控制方案对比仿真,并且对结果进行数据分析。仿真结果表明,所设计的控制方案可以有效保证双轴运动系统的运行精度,该方案控制下的轮廓误差控制效果可以与基于PID控制器的轮廓误差控制效果相媲美,调试比PID控制方便、简单,可以节省大量时间成本,并为后续进一步研究永磁同步电机伺服系统在多轴协调控制中的应用奠定基础。 展开更多
关键词 永磁同步电机 特征模型 双轴运动系统 轮廓误差 协调控制
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基于Popov超稳定的直驱式波浪发电系统滑模控制 被引量：1
13
作者 谢子森 杨俊华 +2 位作者 邱孟 黄纬邦 林汇金 《电测与仪表》 北大核心 2025年第1期176-182,共7页
直驱式波浪发电系统工作环境恶劣,速度传感器安装维护困难,为此提出基于模型参考自适应控制的速度观测器和滑模变结构算法相结合的控制策略。以永磁直线同步电机电压电流为输入,基于可调模型、参考模型和采用Popov超稳定性理论确定的速... 直驱式波浪发电系统工作环境恶劣,速度传感器安装维护困难,为此提出基于模型参考自适应控制的速度观测器和滑模变结构算法相结合的控制策略。以永磁直线同步电机电压电流为输入,基于可调模型、参考模型和采用Popov超稳定性理论确定的速度自适应律三部分,设计速度观测器。通过分析波能转换装置水动力方程,获得最大功率捕获时的期望电流,采用滑模控制算法快速跟踪之。仿真结果表明,所提出的速度观测器可实现速度精确辨识,滑模控制策略可准确跟踪电流期望值,功率优化效果明显,系统鲁棒性强。 展开更多
关键词 直驱式波浪发电系统 永磁同步直线电机 MRAS Popov超稳定
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双电源电驱动车辆开绕组永磁同步电机功率分配研究 被引量：1
14
作者 王奥运 陈光 +1 位作者 贾一帆 景国玺 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期74-87,共14页
针对双电源电动汽车的能量管理与驱动控制问题,对于隔离直流(DC)母线构型双逆变器开绕组永磁同步电机(PMSM)驱动系统进行定子电流优化及功率分配研究,并着重探究了动力电池与超级电容搭配下的功率分配策略。首先,建立双逆变器开绕组永... 针对双电源电动汽车的能量管理与驱动控制问题,对于隔离直流(DC)母线构型双逆变器开绕组永磁同步电机(PMSM)驱动系统进行定子电流优化及功率分配研究,并着重探究了动力电池与超级电容搭配下的功率分配策略。首先,建立双逆变器开绕组永磁同步电机驱动系统数学模型,并推导双空间矢量脉宽调制(SVPWM)架构下的双逆变器功率分配范围边界;然后,分别针对电机效率与功率分配范围提出两种定子电流矢量优化方法,并对比其稳态性能参数;最后,针对动力电池与超级电容的功率输出特性进行分析,在整车能量管理层面提出一种基于以上构型的双电源功率分配策略。使用仿真软件分别在城市道路以及市郊工况下,对所提功率分配策略进行验证。仿真结果表明,所提功率分配策略在节能性和稳定性方面具有优势。 展开更多
关键词 双电源 开绕组永磁同步电机 矢量控制 定子电流优化 功率分配 能量管理
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基于气隙磁场调制机理分析的双三相永磁同步电机转矩性能提升控制策略
15
作者 朱辰雨 王政 +3 位作者 顾珉睿 程明 花为 赵文祥 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第18期7336-7347,I0026,共13页
为提高双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor,DTP-PMSM)转矩控制性能,基于磁场调制机理分析,研究转矩数学建模,提出基于电流波形优化的电机转矩性能提升方法。首先,基于气隙磁场调制理论建立计及齿... 为提高双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor,DTP-PMSM)转矩控制性能,基于磁场调制机理分析,研究转矩数学建模,提出基于电流波形优化的电机转矩性能提升方法。首先,基于气隙磁场调制理论建立计及齿槽转矩的双三相永磁同步电机转矩脉动模型,推导定子相电流与转矩脉动之间的数学映射关系,获得影响电机主要转矩脉动分量的电流谐波频次,给出电流谐波控制电机主要转矩脉动分量的通用表达式。其次,通过有限元分析(finite element analysis,FEA),在额定工作范围内某一工况下提取用于抑制电机转矩脉动的谐波电流幅值和相位系数,该控制系数可适用于电机其他工况下转矩脉动抑制。在此基础上,进一步设计一种基于无差拍-分数阶重复控制(deadbeat predictive-fractional order repetitive control,DP-FORC)的复合谐波电流控制方法,通过有效控制次谐波电流,实现电机转矩脉动抑制与转矩密度提升。最后,通过实验验证所提出的转矩模型、电流控制方法以及转矩性能提升方法的有效性。 展开更多
关键词 气隙磁场调制 转矩脉动 谐波电流控制 双三相永磁同步电机 分数阶重复控制
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计及制动电机绕组缺相的EMB容错控制
16
作者 王国栋 王丽芳 +1 位作者 吴艳 张俊智 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2335-2346,I0025,共13页
电子机械制动(electromechanical brake,EMB)电机驱动系统作为EMB的动力源,其安全性和可靠性关系着整车的制动性能和安全。文中以提高EMB制动电机驱动系统的容错能力作为切入点,研究EMB制动电机的绕组缺相容错控制策略,增加制动系统的... 电子机械制动(electromechanical brake,EMB)电机驱动系统作为EMB的动力源,其安全性和可靠性关系着整车的制动性能和安全。文中以提高EMB制动电机驱动系统的容错能力作为切入点,研究EMB制动电机的绕组缺相容错控制策略,增加制动系统的冗余度。文中的EMB制动电机以具有高可靠性和高容错性优点的中性点隔离的相移30°的双三相永磁同步电机(dual three-phase permanent magnet synchronous motor,DTPMSM)为研究对象。首先,在分析对比DTPMSM常用的两种建模方法、数学模型和脉宽调制算法优缺点的基础上,构建一种正常工况下同时具备两种建模方法优点的EMB控制结构;然后,在此控制结构的基础上,研究设计一种与正常工况具有相同解耦变换矩阵、数学模型和控制结构,并且适用于电机任意位置绕组缺相故障的EMB制动电机容错控制策略;最后,通过实验验证所设计的全工况容错控制策略在正常工况、缺相容错工况和正常工况与容错工况切换时的有效性。同时,验证容错控制策略使EMB保持了高可靠的制动能力。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 容错控制 开路故障 可靠性 电子机械制动
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基于双观测器的拼接弧线电机改进积分滑模控制策略
17
作者 曹兆锦 宋晓莉 +1 位作者 范壬秋 张超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期105-113,共9页
拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑... 拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑模控制器,同时结合扩张状态观测器与负载观测器的混合控制策略,旨在优化传统滑模控制并增强系统的抗干扰能力。传统趋近律参数较为繁杂且不能很好地抑制抖振,新型的趋近律简化了参数,有效克服了系统抖振。其次,采用扩张状态观测器对反馈转速进行估计,然后结合q轴电流信息和估计出的转速数据作为负载转矩观测器输入,进一步提高了负载观测性能,并将负载观测值转换为电流进行前馈补偿,用以提高电机的抗干扰性能。仿真和实验结果表明:所提出的双观测器方法能够有效观测电机的转速和负载值,显著增强了电机的抗负载扰动能力;同时,采用新型滑模速度控制器降低了电机转速超调量,并在一定程度上抑制了滑模抖振,为弧线电机在大口径天文望远镜的高精度观测应用提供了理论和实验支持。 展开更多
关键词 大型天文望远镜 拼接弧线永磁同步电机 双观测器 改进滑模控制
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单电阻采样双周期补偿策略及其电流谐波分析
18
作者 蔡华麟 吴东远 +2 位作者 张新宇 陈江平 施骏业 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第5期1-12,共12页
为解决永磁同步电机在单电阻采样中存在的非观测区采样难题,提出双周期补偿策略。首先,设计对称式的开关信号调制策略,以连续2个周期为单位对开关信号占空比进行缩放和补偿,使采样窗口扩大到最小采样时间;然后,设计电流采样及重构方法,... 为解决永磁同步电机在单电阻采样中存在的非观测区采样难题,提出双周期补偿策略。首先,设计对称式的开关信号调制策略,以连续2个周期为单位对开关信号占空比进行缩放和补偿,使采样窗口扩大到最小采样时间;然后,设计电流采样及重构方法,基于非观测区内的低调制区,对最大和最小占空比信号同时采用双周期对称式调制策略,基于中高调制区对中间占空比信号和最大或最小一相中占空比信号采用调制策略;再分别结合低负荷和中高负荷工况建立采样时间尺度上的相电流数学模型,并对策略控制下的相电流变化进行频谱分析;最后,基于该策略搭建电机单电阻采样控制系统,并与传统的矢量移相策略进行电流谐波对比实验。实验结果表明:双周期补偿策略能够实现非观测区的电流采样及重构,且相较于传统策略能有效降低低负荷区中的相电流总谐波失真。 展开更多
关键词 永磁同步电机 单电阻采样 非观测区 双周期补偿 低负荷区 谐波抑制
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面向新能源重力储能系统的永磁同步电机无传感器控制优化
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作者 朱新凯 姚远凡 +3 位作者 刘雅斌 李建文 武玉才 张永昌 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期351-361,共11页
针对传统滑模观测器符号函数不连续易产生系统抖振、估算精度低、抗扰动能力差的问题,构建新型开关函数,进而设计一种改进滑模观测器用于估算转子位置,提高估计精度,并通过李雅普诺夫稳定性理论对其进行校验;搭配负载扰动观测器用以实... 针对传统滑模观测器符号函数不连续易产生系统抖振、估算精度低、抗扰动能力差的问题,构建新型开关函数,进而设计一种改进滑模观测器用于估算转子位置,提高估计精度,并通过李雅普诺夫稳定性理论对其进行校验;搭配负载扰动观测器用以实时估计负载转矩,对外界扰动造成的转速跌落进行补偿;最后利用改进二阶广义积分器陷波锁相环解算电机转子位置。通过仿真和实验对比,该文提出的改进控制策略能有效改善扩展反电动势波形,提高转子位置估算精度,同步机转速波动小于1%,突加扰动后转速跌落小,系统鲁棒性强,重力储能系统运行效率高。 展开更多
关键词 新能源 重力储能 无位置传感器控制 永磁同步电动发电机 滑模观测器 负载扰动观测器
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基于谐波注入的双三相PMSM全转矩范围最小铜耗缺相容错控制策略
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作者 艾星全 肖岚 伍群芳 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3157-3169,共13页
双三相永磁同步电机的缺相容错控制策略大多基于正弦电流模式展开研究,然而由于正弦电流模式这一附加约束,缩减了电流参考求解空间的大小,限制了电机容错性能的提升,因此该文针对这一问题做出改进。首先,向容错后的相电流中额外注入3次... 双三相永磁同步电机的缺相容错控制策略大多基于正弦电流模式展开研究,然而由于正弦电流模式这一附加约束,缩减了电流参考求解空间的大小,限制了电机容错性能的提升,因此该文针对这一问题做出改进。首先,向容错后的相电流中额外注入3次谐波,对最小铜耗与最大转矩控制策略的电流参考重新优化,改善了两种控制策略的容错效果。其次,综合考虑电机的定子铜耗与转矩输出能力,引入分配系数,将最小铜耗与最大转矩控制策略组合,提出了一种基于谐波注入的全转矩范围最小铜耗控制策略,得到了全转矩范围内电流参考的统一表达式,针对不同的负载工况,在线调节分配系数实现了容错切换轨迹的优化,在不牺牲输出负载范围的同时,有效降低了定子铜耗。最后,通过实验验证了该容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 缺相故障 容错控制 谐波注入 最小铜耗
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