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Rotor Strength Analysis of High-speed Permanent Magnet Synchronous Motors 被引量:21
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作者 CHENG Wenjie GENG Haipeng FENG Sheng YU Lie SUN Yanhua YANG Lihua 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期I0011-I0011,187,共1页
为了对转子进行有效的冷却,在满足电机电磁性能的前提下,可通过减小保护套的厚度来尽可能增大定转子之间的气隙,因而必须对保护套和永磁体进行强度校核。将转子受力状况简化为平面应变问题,在此基础上推导出了两层过盈配合、三层过... 为了对转子进行有效的冷却,在满足电机电磁性能的前提下,可通过减小保护套的厚度来尽可能增大定转子之间的气隙,因而必须对保护套和永磁体进行强度校核。将转子受力状况简化为平面应变问题,在此基础上推导出了两层过盈配合、三层过盈配合转子的应力场、应变场、位移场的解析公式,并利用有限元方法验证了解析公式的正确性。归纳了高速情况下热套式永磁转子强度设计准则,为转子的优化设计提供了理论依据。以一台额定转速120kr/min、10kW的高速永磁同步电机为例,给出了两种常用过盈配合高速电机转子的强度设计方法。 展开更多
关键词 电机转子 强度分析 永磁同步 平面应变 永久磁铁 复合转子 复合材料 公式推导
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现代新能源汽车主驱动电机及其发展趋势探讨
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作者 赵升吨 曹杨峰 +3 位作者 马畅欣 张传伟 黄晓鹏 李祥阳 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期1-21,共21页
电机是新能源汽车电机、电池、电控“三电”中最重要的部件,但是目前关于现代新能源汽车用主驱动电机类型及其关键技术问题缺乏系统深入的论述。基于此该文对新能源汽车驱动电机类型做了分类,其中的直流电机、交流永磁同步电机、磁阻电... 电机是新能源汽车电机、电池、电控“三电”中最重要的部件,但是目前关于现代新能源汽车用主驱动电机类型及其关键技术问题缺乏系统深入的论述。基于此该文对新能源汽车驱动电机类型做了分类,其中的直流电机、交流永磁同步电机、磁阻电机以及交流异步感应电机这4种类型电机是目前新能源汽车使用的主流,并对每种驱动电机的现状及使用的关键技术等做了充分说明,进一步论述了这4种类型电机的具体机械结构、应用的汽车企业和车型、每种电机的优缺点等,充分详细地展示了新能源汽车电驱动及其相关技术的设计思想。研究结果表明:交流径向磁通永磁同步电机、轴向磁通永磁同步电机和交流异步电机具有更好的综合性能,是未来新能源汽车主驱动电机的主要类型。另外,对4、8极的变极交流异步铜转子感应电动机特性进行了简要的论述,结果表明该电机也有较好的使用前景。通过多方面系统深入分析主驱动电机的发展趋势后明确指出,未来的新能源汽车主驱动电机应朝着供电电压高压化、高转速化、低噪声振动和不平顺(NVH)化、高功率密度化、材料高强度高导磁化、电机减速机及驱动控制一体化、电机转速传感的低成本高可靠以及驱动控制器高频高效化方向发展。 展开更多
关键词 新能源汽车 交流永磁同步电机 高压化 高转速 高功率密度
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双频永磁电机驱动器的共模环流抑制方法
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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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基于高频信号注入的永磁同步电机局部退磁故障诊断研究
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作者 徐政 张建忠 +1 位作者 姜永将 邓富金 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3205-3213,I0029,共10页
永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并... 永磁同步电机的局部退磁故障会引起异常振动和噪声,甚至可能导致电机出现永久性的损坏,准确地诊断局部退磁故障具有重要意义。该文研究发现局部退磁故障会引起定子铁芯的局部饱和,并进一步导致永磁同步电机的电感凸极性增加,而该现象并不会在均匀退磁状态下出现。基于此,提出基于电机在高频信号注入下零序电压中的高频故障特征,有针对性地诊断局部退磁故障,并搭建实验平台,验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 高频信号注入 零序电压 局部退磁故障
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基于零偏差型准比例谐振控制的高速永磁电机电流谐波抑制策略 被引量:3
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作者 徐古轩 赵峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期245-255,共11页
随着高开关频率的碳化硅功率器件在高速永磁同步电机驱动领域的广泛应用,凸显的死区效应导致高速域下5次、7次高频谐波电流含量增加。传统的基于准比例谐振控制器的谐波抑制策略存在较大谐振频率偏差,并随着基波频率的升高而变大,电流... 随着高开关频率的碳化硅功率器件在高速永磁同步电机驱动领域的广泛应用,凸显的死区效应导致高速域下5次、7次高频谐波电流含量增加。传统的基于准比例谐振控制器的谐波抑制策略存在较大谐振频率偏差,并随着基波频率的升高而变大,电流谐波抑制效果不理想。针对上述问题,提出一种基于零偏差型准比例谐振控制的高速永磁同步电机的电流谐振抑制策略,通过对不同离散化方法下的准比例谐振控制的频率偏差进行分析,构建零频率偏差的离散变换表达式,并给出控制参数的设定依据,有效地抑制了谐振频率偏差。仿真与实验结果表明,新提出的控制策略可以实现零偏差谐振频率控制,有效地抑制高速永磁同步电机的相电流谐波。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 死区效应 谐波抑制 谐振频率偏差 准比例谐振
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宽转速范围的同步伺服电机无传感器控制研究 被引量:2
6
作者 陈一兵 樊卓远 +2 位作者 刘姣 李匡正 朱小红 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期101-107,共7页
传统基于定向磁场控制的同步伺服电机调速系统难以在宽转速范围内实现高精确的转速控制,在低速区间甚至会出现失速。针对此问题,提出一种宽转速范围的同步伺服系统无传感器高精度控制策略,基于无迹卡尔曼滤波器的无位置传感器结构,对中... 传统基于定向磁场控制的同步伺服电机调速系统难以在宽转速范围内实现高精确的转速控制,在低速区间甚至会出现失速。针对此问题,提出一种宽转速范围的同步伺服系统无传感器高精度控制策略,基于无迹卡尔曼滤波器的无位置传感器结构,对中高转速区间内电机转速及符号进行精确估算与控制;同时通过带Luenberger观察器和参考模型的控制策略,解决低速区间下无法实现精确控制的问题。搭建实验样机对所提控制策略进行验证。结果表明:所提控制策略在中高转速区间可以得到较小的伺服电机转速和位置跟踪偏差值,同时低速区间的跟踪精度也较高。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器高精度控制 宽转速范围 无迹卡尔曼滤波器 Luenberger观察器
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基于自适应同步频率跟踪观测器的高速永磁同步电机无传感器控制 被引量:1
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作者 徐古轩 赵峰 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期357-370,共14页
为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函... 为提升转子位置观测精度,提出一种基于自适应同步频率跟踪观测器的无传感器速度估算算法。在该观测器中,采用准比例谐振控制实现在频率变化下自适应跟踪定子电流估算误差,并通过自适应谐波消除来获取基波反电动势,取代传统滑模的趋近函数和低通滤波器以消除抖振及相位延迟,实现对转子位置和速度的高精度估算。在低速域,为减小高频下死区引起的误差电压对角度估算的影响,采用基于死区电压重构的精确电压估算模型,进一步提高低速域无位置估算算法的动态性能和位置估计精度。仿真和实验结果表明了新方法应用于燃气轮机高速永磁同步电机全速域工况的优越性。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 无位置传感器 准比例谐振控制 自适应同步频率跟踪观测器 死区效应
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高功率密度表嵌式磁极偏移永磁电动机转矩性能提升
8
作者 栗大林 华浩 +2 位作者 李然 许少伦 齐文娟 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第9期1237-1248,共12页
高功率密度是航空飞行器用电动机关键性能需求,电动机转子结构对功率密度指标具有显著影响.采用磁极偏移结构提高永磁同步电动机功率密度和永磁体利用率.针对150 kW、12000 r/min额定工作点,基于遗传优化算法开展表贴式、表嵌式以及表... 高功率密度是航空飞行器用电动机关键性能需求,电动机转子结构对功率密度指标具有显著影响.采用磁极偏移结构提高永磁同步电动机功率密度和永磁体利用率.针对150 kW、12000 r/min额定工作点,基于遗传优化算法开展表贴式、表嵌式以及表嵌式磁极偏移结构永磁同步电动机的优化设计和性能对比研究,并在表嵌式磁极偏移结构基础上对比不同填充材料、磁极偏移角的影响.结果表明,表嵌式磁极偏移结构电动机相比于表贴式结构电动机,可以将功率密度提高2.1%,永磁体用量减小17.6%,转矩脉动降低11.6%,具有良好的应用潜力. 展开更多
关键词 高功率密度电动机 永磁同步电动机 磁极偏移结构 NSGA-II优化算法
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计及谐波特征的车用高速永磁同步电机数字孪生建模方法
9
作者 沈琳 张剑 +2 位作者 温旭辉 魏嘉麟 陈凯 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期219-228,共10页
针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。... 针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。仿真和实验结果表明,构建的数字孪生仿真平台能够有效揭示HPMSM的空间谐波特性,为精确分析永磁同步电机及其控制系统提供了一种快速有效的建模方法。 展开更多
关键词 电动汽车 高速永磁同步电机 数字孪生建模 谐波分析
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带LLCL滤波器的高速永磁同步电机低载波比电流阻尼控制器设计
10
作者 周佳新 姚宇 +1 位作者 彭飞 黄允凯 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7743-7754,I0047,共13页
配备输出滤波器可有效降低高速永磁电机定子电流谐波含量及输出电压变化率(du/dt)。然而在大功率、低载波比工况下,传统L型、LC型及LCL型滤波器体积较大。文中将LLCL滤波器应用于高速永磁同步电机系统以缩减输出滤波器体积,并提出适用于... 配备输出滤波器可有效降低高速永磁电机定子电流谐波含量及输出电压变化率(du/dt)。然而在大功率、低载波比工况下,传统L型、LC型及LCL型滤波器体积较大。文中将LLCL滤波器应用于高速永磁同步电机系统以缩减输出滤波器体积,并提出适用于LLCL滤波器的谐振抑制策略。所设计的控制器通过逆变器输出电压与电机电流的状态反馈实现,无需额外增设传感器。基于离散域模型完成参数化设计,给出详细的系数选取方法,可快速高效完成谐振抑制控制器设计。理论分析与实验结果表明:相较于LCL滤波器,LLCL滤波器显著降低了输出滤波器的体积与重量;所提谐振抑制方案无需额外传感器即可有效抑制LLCL滤波器谐振,且具备良好的参数鲁棒性。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 LLCL输出滤波器 谐振抑制 单电机电流反馈
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基于新型高阶锁相环的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量:2
11
作者 吴春 吴辰浩 +1 位作者 康李佳 郑露华 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1968-1979,I0030,共13页
针对基于传统锁相环(phase-locked loop,PLL)的永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的两大不足:无法实现正反转切换和动态误差与稳态误差无法兼顾,提出一种新型高阶锁相环(high-order phase-locked loop,HOPLL)。通过构造新颖的输入... 针对基于传统锁相环(phase-locked loop,PLL)的永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的两大不足:无法实现正反转切换和动态误差与稳态误差无法兼顾,提出一种新型高阶锁相环(high-order phase-locked loop,HOPLL)。通过构造新颖的输入误差信号,消除了转速符号对位置跟踪的影响。但是,由于新构造的误差信号包含了2倍频位置信息,导致系统存在与实际位置相差0°或180°的2组收敛点。利用估计q轴反电动势与估计速度间的关系,设计一种极性校正函数,解决了系统存在多个收敛点的问题,使系统正反转工况位置跟踪都能准确收敛。在此基础上,增加估计速度前馈补偿,构造高阶锁相环,使电机在线性加/减速工况下,位置跟踪动态误差减小,提升了系统控制精度和抗扰动能力。最后,在基于龙伯格状态观测器的永磁同步电机无位置传感器控制系统上验证了所提HOPLL方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 无位置传感控制 高阶锁相环(HOPLL) 速度正反切换 极性校正 估计速度前馈补偿
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基于多物理场的磁悬浮轴承系统自适应多目标优化设计 被引量:1
12
作者 徐煜昊 王晓远 +2 位作者 刘铭鑫 李娜 尉恬 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1009-1022,共14页
随着磁悬浮轴承(AMB)在工业各领域的应用,其受到的关注与日俱增,而随着工业各领域技术的不断进步,对AMB的设计和优化也提出了更高的需求。该文提出一种基于多物理场的AMBs系统自适应多目标优化(MOO)方法,通过自适应MOO方法与多物理场分... 随着磁悬浮轴承(AMB)在工业各领域的应用,其受到的关注与日俱增,而随着工业各领域技术的不断进步,对AMB的设计和优化也提出了更高的需求。该文提出一种基于多物理场的AMBs系统自适应多目标优化(MOO)方法,通过自适应MOO方法与多物理场分析方法相结合,解决两者分别存在的参数合理性和迭代收敛性问题。通过仿真与传统多目标优化方法对比证明了该方法的可行性。最后根据优化后的AMBs参数,搭建200kW,30000r/min高速永磁同步电机(HPMSM)驱动下的AMBs系统验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 多目标优化 高速永磁同步电机 遗传算法
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高速永磁电机的磁-热双向耦合冷却系统设计优化
13
作者 柳浩浩 赵金星 孙宇行 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期521-529,共9页
为了提升燃料电池空压机用高速永磁同步电机的功率密度和安全性,提升散热性能,设计了复合冷却系统,基于有限元和CFD软件建立了电磁-热双向耦合平台,在此基础上优化了高速永磁电机冷却系统,保证其在适宜温度工作并同时提升电机性能。优... 为了提升燃料电池空压机用高速永磁同步电机的功率密度和安全性,提升散热性能,设计了复合冷却系统,基于有限元和CFD软件建立了电磁-热双向耦合平台,在此基础上优化了高速永磁电机冷却系统,保证其在适宜温度工作并同时提升电机性能。优化后的高速永磁电机最终电流幅值为25 A,提升66.7%;电机最大功率为17 kW,提升70%;转矩最大达到1.48 Nm,提升66.3%;绕组最高温度约为381.8 K,降低52.4%;永磁体最高温度约为404.9 K,降低32.3%。 展开更多
关键词 磁-热双向耦合 高速永磁电机 复合冷却 电机性能 设计优化
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低载波比下三电平中点电位平衡与谐波抑制策略
14
作者 庞松涵 刘剑 +1 位作者 吴奎奎 张红旗 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期84-92,共9页
针对高速电机驱动场合下因低载波比导致的二极管中点钳位型三电平逆变器中点电位不平衡,进而引起输出电压畸变、谐波含量大等问题,提出一种改进的虚拟空间矢量调制方法来平衡中点电位。该方法以分压电容电位差为标准确定需要流出的中点... 针对高速电机驱动场合下因低载波比导致的二极管中点钳位型三电平逆变器中点电位不平衡,进而引起输出电压畸变、谐波含量大等问题,提出一种改进的虚拟空间矢量调制方法来平衡中点电位。该方法以分压电容电位差为标准确定需要流出的中点电流平均值,从而分配正、负小矢量的作用时间,实现中点电位平衡控制。同时考虑低载波比场合下,因角度和采样延迟使虚拟空间中矢量失去中点电位漂移抑制作用,以及传统矢量区域划分在高调制比区间内(0.667<M<1)不使用虚拟小矢量的弊端,提出重新划分参考电压矢量区间并改变调制规则。仿真结果验证了所提方法对实现中点电位平衡与降低系统谐波含量的有效性。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 三电平 低载波比 中点钳位型逆变器 空间矢量脉宽调制 电压平衡
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混合磁路的同步永磁联轴器设计
15
作者 牟红刚 王明友 +2 位作者 陈婵娟 韩伟 赵艳磊 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期248-253,292,共7页
为解决农机装备联轴器传动过程中大振动、高噪声与共振等问题,设计一种外层磁路为Halbach阵列、内层磁路为N—S间隔交替排列的混合型磁路的高速同步永磁联轴器(HSPMC)。首先,采用Ansoft软件对HSPMC的磁路进行仿真计算,分析关键设计参数... 为解决农机装备联轴器传动过程中大振动、高噪声与共振等问题,设计一种外层磁路为Halbach阵列、内层磁路为N—S间隔交替排列的混合型磁路的高速同步永磁联轴器(HSPMC)。首先,采用Ansoft软件对HSPMC的磁路进行仿真计算,分析关键设计参数对HSPMC传递扭矩的影响。其次,计算HSPMC在工作转速为20000 r/min时磁钢固定套的最大应力值为876.5 MPa、最大变形值为209.9μm。最后,制作样机进行扭矩试验验证。结果表明:随着磁极对数的增大,HSPMC的最大扭矩值先增大后减小;随着磁占比系数或磁钢厚度值的增大,HSPMC的最大扭矩值均呈现增大的趋势;当工作转速小于20000 r/min时,HSPMC的磁钢固定套强度能够满足使用要求;HSPMC最大扭矩的试验值与仿真值误差在6%以内,因此,该混合型磁路的HSPMC能够满足正常的扭矩传递需求。 展开更多
关键词 高速同步永磁联轴器 农业装备 磁极对数 磁路 扭矩
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高速复合转子永磁辅助同步磁阻电机性能分析
16
作者 邸明磊 鲁炳林 +3 位作者 乔廷立 王坤 曾凡池 韦长杰 《机床与液压》 北大核心 2025年第19期48-55,共8页
为了提升同步磁阻电机的转矩利用率和功率密度,并增强其机械可靠性,提出一种适用于高速工况的复合转子永磁辅助同步磁阻电机。引入一种轴向复合转子结构,该转子由高速磁阻段和永磁段组成,其中磁阻段采用双相磁性材料制成的完整圆形冲片... 为了提升同步磁阻电机的转矩利用率和功率密度,并增强其机械可靠性,提出一种适用于高速工况的复合转子永磁辅助同步磁阻电机。引入一种轴向复合转子结构,该转子由高速磁阻段和永磁段组成,其中磁阻段采用双相磁性材料制成的完整圆形冲片,以提高机械强度和许用线速度。通过优化两段转子间的配合角度和轴向长度比例,对电机的电磁性能与机械特性进行综合设计。借助有限元仿真对转矩生成机制和转子强度进行验证,并基于一台25 kW、50 000 r/min的样机,从电磁性能、机械安全性与制造成本等多角度评估其可行性。结果表明:所提电机结构在高速条件下表现出良好的综合性能,其转矩利用率和功率密度均优于传统永磁辅助同步磁阻电机,且转子机械强度满足高速运行要求。该复合转子结构具备较高的可靠性和实用性,在高速应用场景中具有显著优势,为高性能高速电机设计提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 高速永磁辅助同步磁阻电机 双相磁性材料 电磁性能 应力分析
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永磁同步电主轴全速域无感控制策略研究
17
作者 胡文豪 单文桃 +2 位作者 王鑫 张新杰 曹伟长 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期142-147,152,共7页
为提高永磁同步电主轴控制精度,提出了一种在全速域准确获取转子速度与位置信息的复合观测器。首先,在零低速域采用脉振高频电压信号注入法;其次,在中高速域采用具有自适应参数的超螺旋滑模观测器,并使用一种基于反电动势自适应优化的... 为提高永磁同步电主轴控制精度,提出了一种在全速域准确获取转子速度与位置信息的复合观测器。首先,在零低速域采用脉振高频电压信号注入法;其次,在中高速域采用具有自适应参数的超螺旋滑模观测器,并使用一种基于反电动势自适应优化的正交锁相环,滤除观测反电势中的高频纹波分量,提高观测器观测精度和参数鲁棒性;然后,在过渡区间内设计了一种基于转子观测电角速度的光滑连续曲线作为切换函数的新型加权切换策略,提高切换过程中的稳定性,进而实现永磁同步电主轴全速域无感控制;最后,对所提方案进行了仿真实验与对比分析。结果显示,系统在全速域内的转速动态误差仅为6.3 r/min,在10 N·m阶跃负载的冲击下仅为7.1 r/min,稳态误差仅为3 r/min。由此表明,所提出的控制策略观测精度高、动态性能好、鲁棒性强。 展开更多
关键词 永磁同步电主轴 超螺旋滑模观测器 脉振高频电压信号注入 全速度域 无感控制
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低载波比下基于状态反馈和大林算法的永磁同步电机高性能电流控制策略 被引量:5
18
作者 宋志豪 姚文熙 +3 位作者 李成敏 杨欢 李武华 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5725-5735,I0024,共12页
受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低... 受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低阻尼比极点,使系统抗干扰能力差,尤其是负基波频率附近的扰动。因此,文中提出状态反馈大林控制算法。首先,利用延时环节电压进行反馈来使系统完全解耦;然后,通过输出电流反馈提升系统阻尼来抑制扰动;最后,对解耦且阻尼后的系统设计大林控制器来提升稳定裕度。实验结果表明,相较于复矢量PI控制器,所提出的状态反馈大林控制器dq轴解耦性能好,电流超调小,系统振荡小,且抗扰能力显著提升。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 低载波比 状态反馈 大林控制 抗扰能力
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基于分层等效模型的高速电机交流损耗影响分析 被引量:2
19
作者 罗皓 刘光伟 +1 位作者 祁振宁 张凤阁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期83-93,103,共12页
为了准确计算槽内随机排布绕组的高频损耗,提出基于分层等效替换的随机分布绕组交流损耗解析模型,推导出单层和双层绕组的交流损耗,并与有限元模型进行对比,分析了不同线径下的交流损耗变化规律。由于交流损耗对导线位置非常敏感,分析... 为了准确计算槽内随机排布绕组的高频损耗,提出基于分层等效替换的随机分布绕组交流损耗解析模型,推导出单层和双层绕组的交流损耗,并与有限元模型进行对比,分析了不同线径下的交流损耗变化规律。由于交流损耗对导线位置非常敏感,分析了绕组排布方式和绕组连接方式对高频交流损耗的影响规律。结果表明,当频率小于3 kHz时,槽口磁密变化为交流损耗的主要影响因素;当频率大于3 kHz时,集肤效应和临近效应影响更显著。同时端部连接方式采用平移换位和对称换位均能有效降低交流损耗,削弱效果分别为42.6%和53.4%。最后,通过对比不同电流频率下的磁芯线圈实验与模型结果,解析模型和有限元模型的计算误差分别为3.9%和2.7%,验证了模型计算结果的准确性及影响规律分析的正确性。 展开更多
关键词 高速电机 交流损耗 分层等效替换 随机分布 连接方式
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非串级结构下的双三相永磁同步电机调速控制和电流谐波抑制研究 被引量:7
20
作者 戴斌 郝立 李世华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2428-2436,I0029,共10页
该文针对多源时变干扰影响的双三相永磁同步电机系统,研究其基波平面内的调速控制问题和谐波平面内的谐波电流抑制问题。首先,在基波平面采用非串级控制结构,通过构造广义比例积分观测器(generalized proportional integral observer,GP... 该文针对多源时变干扰影响的双三相永磁同步电机系统,研究其基波平面内的调速控制问题和谐波平面内的谐波电流抑制问题。首先,在基波平面采用非串级控制结构,通过构造广义比例积分观测器(generalized proportional integral observer,GPIO)估计转速环的多源快变干扰;然后,针对q轴电流的过流保护问题,在传统比例微分反馈控制器的基础上利用障碍函数设计思想,结合干扰估计信息,得到基于GPIO的电流约束复合控制器;其次,在谐波平面,通过设计2个GPIO精准估计电流环的多源快变干扰,并与比例反馈控制器结合形成复合控制器来抑制2个电流环中的谐波电流。最后,给出严谨的稳定性分析,并通过对比实验验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 非串级结构 转速调节控制 电流谐波抑制
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