Characteristic Analysis and Experimental Study of a Hybrid Permanent Magnet Variable Flux Memory Motor 被引量：10

1

作者 林鹤云 刘恒川 +1 位作者 黄允凯 房淑华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第36期I0007-I0007,242,共1页

提出一种混合永磁可变磁通记忆电机，研究了永磁体不同磁化状态下的静态特性。基于有限元法，对施加不同去磁电流时的电机磁场分布进行了分析，并观察永磁体内的磁密变化，计算了不同永磁磁化状态下的气隙磁密、永磁磁链、反电动势及每... 提出一种混合永磁可变磁通记忆电机，研究了永磁体不同磁化状态下的静态特性。基于有限元法，对施加不同去磁电流时的电机磁场分布进行了分析，并观察永磁体内的磁密变化，计算了不同永磁磁化状态下的气隙磁密、永磁磁链、反电动势及每极气隙磁通等电机主要参数。制作一台样机，并进行实验研究，实验结果与有限元计算结果吻合较好。研究表明，永磁体的充磁比去磁要困难，当磁化电流为2倍的定子额定电流时，能将磁体去磁90％，而仅能充磁到饱和时的30％：与基本结构记忆电机相比，该混合永磁记忆电机具有更高的气隙磁密。该类电机在宽调速驱动系统中具有应用前景。 展开更多

关键词 永磁电机 记忆电机 可变磁通 实验 特性 混合 高功率密度 励磁机

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基于多尺度CNN和BiLSTM的船舶推进永磁同步电机故障诊断 被引量：3

2

作者 闫国华 胡以怀 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第4期83-91,116,共10页

鉴于船舶推进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的匝间短路和永磁体不可逆均匀退磁故障可能导致严重的船舶航行事故,提出一种基于多尺度卷积神经网络(multi-scale convolutional neural network,MCNN)和双向长短... 鉴于船舶推进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的匝间短路和永磁体不可逆均匀退磁故障可能导致严重的船舶航行事故,提出一种基于多尺度卷积神经网络(multi-scale convolutional neural network,MCNN)和双向长短期记忆网络(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)的多信号融合的故障诊断方法(MCNN-BiLSTM),用于诊断PMSM故障。该方法以振动和三相电流信号为输入,采用三列并行的不同尺度的CNN结构来提取信号的全局和局部特征;使用BiLSTM进一步提取特征并识别故障类型。在一台PMSM试验台架上进行多种工况下的故障模拟试验,结果表明与采用单一信号和其他深度学习算法的故障诊断方式相比,本文提出的故障诊断方法具有很好的抗噪声干扰能力和泛化能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 匝间短路 均匀退磁故障 多尺度卷积神经网路(MCNN) 双向长短期记忆(BiLSTM) 故障诊断 信号融合

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轴向磁场混合永磁记忆电机电磁转矩精确分离

3

作者 杨公德 饶飞 林明耀 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期730-737,共8页

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同... 为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同永磁体对新型电机输出转矩的贡献,解决传统冻结磁导率法无法准确分离电磁转矩的问题,提出一种新型冻结磁导率法,并对比分析了2种方法的分离结果.结果表明:在不同磁化状态下,新型转矩分离方法的分离精度始终高于传统转矩分离方法,与有限元计算结果的相对误差始终小于5%;在正向完全充磁状态下,新型转矩分离方法与有限元计算结果的相对误差仅为0.94%.所提转矩分离方法实现了新型记忆电机中电磁转矩的精确分离. 展开更多

关键词 混合永磁 记忆电机 定子分离 冻结磁导率 转矩分离

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新型双凸极永磁记忆电机的特性分析 被引量：13

4

作者 龚宇 余创 +2 位作者 邹国棠 江建中 刘新华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第24期67-72,共6页

将记忆电机的概念运用到双凸极电机设计中,提出一种新型的双凸极永磁记忆电机。由于该电机中采用了具有高剩磁、低矫顽力的铝镍钴,使得在几乎不产生额外损耗的情况下就可以方便地实现在线调磁,从而实现真正意义上的弱磁。同时,该双凸极... 将记忆电机的概念运用到双凸极电机设计中,提出一种新型的双凸极永磁记忆电机。由于该电机中采用了具有高剩磁、低矫顽力的铝镍钴,使得在几乎不产生额外损耗的情况下就可以方便地实现在线调磁,从而实现真正意义上的弱磁。同时,该双凸极永磁电机的结构特点决定了电枢反应几乎不会影响永磁体的磁化状态,保证了永磁体工作点的稳定性。该文提出一种简化磁滞模型与常规有限元时步法结合的方法,计算分析了电机各项性能,并与样机的试验结果进行比较,验证了该电机的设计思想与分析方法。 展开更多

关键词 双凸极永磁 弱磁 磁滞 记忆电机 外转子

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永磁体形状对可变磁通记忆电机调磁参数影响 被引量：12

5

作者 刘恒川 林鹤云 +1 位作者 郭健 黄学良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期14-19,共6页

采用有限元方法对不同永磁体截面形状的可变磁通记忆电机空载和直轴去磁磁场分布进行了分析,详细描述了转子内的旁路磁通和零磁通密度区域的变化情况。在此基础上,研究了永磁体形状改变对每极最大气隙磁通、气隙磁通密度、永磁体中心线... 采用有限元方法对不同永磁体截面形状的可变磁通记忆电机空载和直轴去磁磁场分布进行了分析,详细描述了转子内的旁路磁通和零磁通密度区域的变化情况。在此基础上,研究了永磁体形状改变对每极最大气隙磁通、气隙磁通密度、永磁体中心线上的磁通密度以及最大去磁安匝数等调磁参数的影响。结果表明合理选择永磁体形状可以显著提高永磁体的利用率;永磁体形状系数小于约0.6时,容易实现对永磁体有效去磁,而永磁体截面形状接近矩形时则应该将整个永磁体工作点去磁到拐点以下才能保证去磁效果。该成果有助于此类电机的合理设计和控制。 展开更多

关键词 可变磁通 记忆电机 永磁体形状 零磁通密度

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内置混合式可控磁通永磁同步电机有限元分析 被引量：19

6

作者 陈益广 仲维刚 沈勇环 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期61-66,共6页

提出一种转子内同时放置钕铁硼和铝镍钴两种永磁体的内置混合式转子磁路结构的可控磁通永磁同步电机。它充分利用钕铁硼剩磁密度和矫顽力都很高,铝镍钴剩磁密度很高而矫顽力很低的特点,使两种永磁体在磁性能上合理配合。通过控制直轴电... 提出一种转子内同时放置钕铁硼和铝镍钴两种永磁体的内置混合式转子磁路结构的可控磁通永磁同步电机。它充分利用钕铁硼剩磁密度和矫顽力都很高,铝镍钴剩磁密度很高而矫顽力很低的特点,使两种永磁体在磁性能上合理配合。通过控制直轴电流矢量脉冲的幅值和方向来控制铝镍钴的磁化强弱和方向,使气隙永磁磁通受控,实现宽范围弱磁调速。介绍了电机工作原理,进行了电磁场有限元分析,给出了不同磁化状况下电机磁场分布图及气隙磁场曲线,指出了增加交轴磁阻的必要性,总结出永磁体尺寸对电机弱磁倍数影响的变化规律。 展开更多

关键词 内置混合式转子 有限元分析 可控磁通 永磁同步电机 记忆电机

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可变磁通永磁记忆电机调磁特性 被引量：5

7

作者 刘恒川 林鹤云 +1 位作者 黄明明 颜建虎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期42-47,55,共7页

建立了可变磁通永磁记忆电机永磁体连续去磁和重新充磁的磁化模型,给出了去磁时的回复线方程和充磁时的局部磁滞回线方程,采用有限元法对电机施加不同定子直轴电流时的磁通分布和永磁体内的磁通密度变化进行了分析,据此计算了电机永磁... 建立了可变磁通永磁记忆电机永磁体连续去磁和重新充磁的磁化模型,给出了去磁时的回复线方程和充磁时的局部磁滞回线方程,采用有限元法对电机施加不同定子直轴电流时的磁通分布和永磁体内的磁通密度变化进行了分析,据此计算了电机永磁体在不同磁化状态时的气隙磁通密度、相磁链、相反电动势、每极气隙磁通等参数。文中给出了记忆电机连续去磁与充磁的有限元分析流程。设计制作了一台样机进行了实验验证,实验结果与有限元计算结果吻合较好。有限元计算与实验结果同时表明,记忆电机能实现连续近似线性去磁,但增磁特性呈非线性;永磁体的充磁比去磁困难,饱和充磁电流大约是完全去磁电流的4倍。 展开更多

关键词 可变磁通 记忆电机 永磁体 充磁 去磁

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磁通记忆式双凸极非稀土永磁电机单相断路下容错控制策略研究 被引量：8

8

作者 朱孝勇 朱峰 +2 位作者 张超 杜怿 全力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4712-4718,共7页

提出了一种磁通记忆式双凸极非稀土永磁电机(doubly salient permanent magnet motor with non-rare-earth flux memory,FM-DSPM),采用了可在线调节永磁体磁化强度和工作点的磁化绕组,为电机的可靠运行以及容错能力增添了新的自由度。... 提出了一种磁通记忆式双凸极非稀土永磁电机(doubly salient permanent magnet motor with non-rare-earth flux memory,FM-DSPM),采用了可在线调节永磁体磁化强度和工作点的磁化绕组,为电机的可靠运行以及容错能力增添了新的自由度。针对该类电机最常见的单相断路故障,提出了电枢磁场重构容错控制策略,即通过改变电机的励磁磁动势与电枢磁动势,来实现单相故障下的容错运行。通过仿真研究对比分析了该控制策略中的两种方案:单一电枢磁场重构容错控制、增磁无刷直流(brushless DC,BLDC)容错控制。两种方案均可在单相故障时,实现磁场重构,进而获得近似相等的转矩和容错运行能力。最后通过实验研究,验证了所提容错控制方法的正确性和可靠性。 展开更多

关键词 双凸极永磁电机 磁通记忆 非稀土 单相断路故障 容错

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轴向磁场永磁记忆电机多目标分层优化设计 被引量：40

9

作者 曹永娟 冯亮亮 +3 位作者 毛瑞 余莉 贾红云 贾周 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1983-1991,共9页

为了同时实现新型轴向磁场永磁记忆电机的高性能及低成本,提出一种基于分层策略的多目标优化设计方法。通过在分析电机尺寸方程及灵敏度,得到影响目标的优化参数基础上,将所选的气隙磁密、永磁成本、轴向受力、感应电动势(electromotive... 为了同时实现新型轴向磁场永磁记忆电机的高性能及低成本,提出一种基于分层策略的多目标优化设计方法。通过在分析电机尺寸方程及灵敏度,得到影响目标的优化参数基础上,将所选的气隙磁密、永磁成本、轴向受力、感应电动势(electromotive force,EMF)、感应电动势波形畸变率(total harmonic distortion,THD)、齿槽转矩6个优化目标分为两个层次,从而实现方程组的降维;针对分层策略,提出一种结合中心复合表面设计(central composite face,CCF)和Box-Behnken设计(BBD)的分层响应面法(response surface method,RSM)。此外,基于罚函数和目标约束得到一种改进的NSGA-Ⅱ (NSGA-Ⅱ-M)多目标遗传优化算法。通过比较分层RSM和NSGA-Ⅱ-M给出的优化方案,并结合有限元仿真结果和样机实验结果,验证了所提出的电机多目标分层优化方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 轴向磁场永磁记忆电机 多目标分层优化 响应面法 NSGA-Ⅱ

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基于特征迁移的永磁同步电机性能预测 被引量：2

10

作者 金亮 杨柳 王艳阳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期117-126,共10页

为解决电工装备在日趋复杂应用环境下的性能分析与优化问题,通过挖掘设计、生产和性能历史数据,学习得到并应用隐含在产品和工艺技术中的数据特征和知识经验,是基于数据驱动的电工装备性能分析与优化的重要研究内容。因此提出一种智能... 为解决电工装备在日趋复杂应用环境下的性能分析与优化问题,通过挖掘设计、生产和性能历史数据,学习得到并应用隐含在产品和工艺技术中的数据特征和知识经验,是基于数据驱动的电工装备性能分析与优化的重要研究内容。因此提出一种智能自学习新方法,利用历史电机数据中学习知识和特征,迁移应用到新电机的性能分析中,通过领域自适应算法中的特征迁移,提取源域和目标域的特征到公共空间,然后对提取的特征进行对齐,使用历史电机样本数据建立的预测模型,用于新电机的性能预测中。实验表明,在不同的数据集上,电机齿槽转矩的预测精确度分别提高了64%和80%,电机效率的预测精确度分别提高了69%和82%,为电工装备的智能设计与优化提供了新的思路和方法。 展开更多

关键词 永磁同步电机 深度学习 自学习 特征迁移 长短期记忆网络 注意力机制

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内置混合式转子可控磁通永磁同步电机磁路分析 被引量：1

11

作者 陈益广 周雅鹏 沈勇环 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期939-944,共6页

通过对模拟内置混合式转子可控磁通永磁同步电机磁路工作机理静止磁路装置的试验,认知了两种永磁体磁化过程和磁化后工作点的变化规律,揭示了磁通可控原理.试验得到了静止磁路装置的各种磁滞回线.永磁体磁化过程中,钕铁硼的磁化曲线仅... 通过对模拟内置混合式转子可控磁通永磁同步电机磁路工作机理静止磁路装置的试验,认知了两种永磁体磁化过程和磁化后工作点的变化规律,揭示了磁通可控原理.试验得到了静止磁路装置的各种磁滞回线.永磁体磁化过程中,钕铁硼的磁化曲线仅穿过Ⅰ、Ⅱ象限,最后工作于Ⅱ象限;铝镍钴的磁化曲线会穿过4个象限,最后工作于Ⅱ或Ⅲ象限.当铝镍钴工作于Ⅱ象限时,两种永磁体产生的磁通共同穿过气隙,气隙永磁磁场较强;当铝镍钴工作于Ⅲ象限时,钕铁硼产生的磁通部分穿过气隙、部分被铝镍钴在转子内部旁路,气隙永磁磁场较弱.弱磁可达3倍以上. 展开更多

关键词 可控磁通永磁同步电机 内置混合式转子 记忆电机 等效磁路

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基于Cuk变换器的永磁记忆电机调磁控制 被引量：6

12

作者 耿强 任天亮 李新旻 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期36-43,51,共9页

针对永磁记忆电机(permanent magnet memory motor,PM-MM)调磁控制中存在的电压限制问题,提出一种基于Cuk变换器的控制策略。首先分析随着PM-MM调磁速度的增加,电压限制问题对系统稳定性的影响;在此基础上利用Cuk变换器的原理,结合PM-M... 针对永磁记忆电机(permanent magnet memory motor,PM-MM)调磁控制中存在的电压限制问题,提出一种基于Cuk变换器的控制策略。首先分析随着PM-MM调磁速度的增加,电压限制问题对系统稳定性的影响;在此基础上利用Cuk变换器的原理,结合PM-MM的数学模型,针对调磁过程中的电压限制问题,提出了一种基于Cuk变换器的PM-MM调磁控制策略,并以一台20 kW的PM-MM为被控对象进行仿真研究。结果表明:所提策略能有效补偿电机调磁过程中所需的电压,大幅抑制了充磁过程中的转矩及转速的波动,提高了系统的稳定性。 展开更多

关键词 永磁记忆电机 CUK变换器 电压限制 调磁控制

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宽高效率区混合永磁同步磁阻记忆电机设计 被引量：3

13

作者 董婷 曹磊 王雪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期28-36,共9页

铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机相对铁氧体永磁同步磁阻电机,具有较高的永磁磁链,提高了功率密度尤其是弱磁运行时的功率密度,但一定程度上降低了高速、低转矩区的效率。为此,在铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机的基础上采用一... 铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机相对铁氧体永磁同步磁阻电机,具有较高的永磁磁链,提高了功率密度尤其是弱磁运行时的功率密度,但一定程度上降低了高速、低转矩区的效率。为此,在铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机的基础上采用一定量的铝镍钴替代钕铁硼,设计成混合永磁同步磁阻记忆电机,在不降低电机弱磁运行功率的情况下,对不同工况下的永磁磁链进行调节,采用铁氧体、钕铁硼和铝镍钴三种永磁材料混合,可有效提高混合永磁同步磁阻电机高速、低转矩区效率。从维持弱磁运行功率和永磁磁链调节两方面对铝镍钴和钕铁硼的相对用量进行设计,对永磁磁链的调节过程和效率分布进行分析,证明了所设计的电机拓宽了高效率区范围,并分析了相关电磁特性。 展开更多

关键词 混合永磁同步磁阻电机 记忆电机 效率分布 功率密度 转矩特性

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基于多新息限定记忆的永磁同步电机参数辨识 被引量：6

14

作者 张玉峰 郭山 +2 位作者 吴紫辉 陈甜甜 刘娜 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第13期5353-5359,共7页

在永磁同步电机伺服控制系统中,为了抑制由电机参数变化导致的控制精度下降,引入了电机参数辨识修正调节器参数。为了增强辨识系统的抗干扰能力,提出将多新息方法与限定记忆最小二乘法相结合,增加单步递推数据量,对电机参数进行辨识。... 在永磁同步电机伺服控制系统中,为了抑制由电机参数变化导致的控制精度下降,引入了电机参数辨识修正调节器参数。为了增强辨识系统的抗干扰能力,提出将多新息方法与限定记忆最小二乘法相结合,增加单步递推数据量,对电机参数进行辨识。通过采集电机运行下的电压、电流及转速信号,对电机定子电阻、交直轴电感、转子磁链参数进行同时在线辨识。通过仿真及实验验证,多新息限定记忆最小二乘法辨识收敛速度快,能有效减小辨识结果的稳态误差且鲁棒性强。 展开更多

关键词 永磁同步电机 参数辨识 矢量控制技术 多新息限定记忆最小二乘法

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可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析 被引量：26

15

作者 杨晨 白保东 +1 位作者 陈德志 李岱岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期489-496,共8页

以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例,提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法,使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步... 以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例,提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法,使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步磁阻电机的调磁方法;然后从永磁体工作点设计的角度分析电机调磁电流和过载能力对电机性能的影响;接着介绍了永磁体排布的确定和体积比优化设计方法;最后提出一种适用于该电机的转子设计方法。仿真结果表明,采用该文提出的转子设计方法能够使电机弱磁区损耗最多降低56%,电机弱磁区的转矩和调速范围显著提高。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 记忆电机 退磁 有限元

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