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Study of Steady-state Performances for a Novel Line-start Single-phase Permanent Magnet Synchronous Motor With Three Parallel-connected Windings 被引量：2
1
作者 PEI Ying WANG Xiuhe TANG Xu ZHAO Junwei 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0012-I0012,共1页
对于三相感应电动机的单相运行,学者们已经提出了多种实用的接线方式,比如Smith接法、SEMIHEX接法。然而,对于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,很少有合适的接法提出。将并联式接法应用于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,... 对于三相感应电动机的单相运行,学者们已经提出了多种实用的接线方式,比如Smith接法、SEMIHEX接法。然而,对于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,很少有合适的接法提出。将并联式接法应用于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,提出了一种新型三绕组并联式异步起动单相永磁同步电动机。分析了三相异步起动永磁同步电动机同步运行时以及起动瞬间的正序、负序阻抗,基于对称分量法,对该接法电机的对称运行条件进行分析,得出了电容的确定方法,并利用遗传算法对电容值进行优化。提出了该新型电机稳态性能的计算方法;设计了一台高功率因数和一台低功率因数三相异步起动永磁同步电动机作为样机,并分别将其改接为三绕组高效单相永磁同步电动机,进行实验研究。实验结果表明,低功率因数的异步起动永磁同步电动机更适合改接成新型三绕组并联式单相永磁同步电动机。由低功率因数三相永磁同步电动机改接成的单相异步起动永磁同步电动机在额定负载下运行时,具有与同容量三相永磁同步电动机相近的效率和更高的功率因数。 展开更多
关键词 单相永磁同步电动机 并联连接 稳态性能 绕组 型线 永磁同步电机 对称操作 三相电机
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A Novel Open-winding Permanent Magnetic Starter-generator 被引量：13
2
作者 魏佳丹 周波 +3 位作者 韩楚 邓清唐 史明明 刘颖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第36期I0008-I0008,243,共1页
针对永磁电机应用于车载起动／发电系统时存在的电压调节困难、适用转速范围窄、功率因数较低等问题，提出一种新型永磁车载起动／发电系统。通过引入绕组开路型永磁电机，绕组一端接整流桥形成输出直流侧，另一端接逆变桥形成控制端，... 针对永磁电机应用于车载起动／发电系统时存在的电压调节困难、适用转速范围窄、功率因数较低等问题，提出一种新型永磁车载起动／发电系统。通过引入绕组开路型永磁电机，绕组一端接整流桥形成输出直流侧，另一端接逆变桥形成控制端，构成具有宽转速范围和高效率的永磁电机起动／发电系统。分析该系统的起动、发电一体化工作原理，给出了通过逆变侧变换器实现发电机电压、电流控制的方案。仿真和实验结果表明，该新型车载起动／发电系统具有优良的发电调压控制性能，并且适应较宽的转速范围。 展开更多
关键词 永磁起动机 永磁发电机 开放式 绕组 起动发电机 电压调节 功率因数 生成模式
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The Minimum Rotor Rotation Angle for Calculating On-Load Electromotive Force Waveform of Synchronous Generators
3
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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基于改进趋近律的IPMSM滑模NDOB调速控制 被引量：2
4
作者 谷爱昱 庞城洁 乐敏 《控制工程》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器... 内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 改进双幂次趋近律 非线性扰动观测器 滑模控制
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永磁发电机动偏心故障下关键部件振动特性
5
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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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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考虑静偏心时永磁发电机局部失磁下定子振动特性
7
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
8
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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逆变器供电系统下扁线电机绕组交流损耗计算
9
作者 边旭 张果果 +1 位作者 李雪 梁艳萍 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期99-107,122,共10页
针对逆变器供电系统下含有谐波电流的电机绕组交流损耗计算问题,本文以一台60 kW永磁同步电机(PMSM)为例,提出一种谐波电流法计算逆变器供电系统下的电机绕组交流损耗。首先,对逆变器供电系统下的电机定子电流采用谐波分析法进行分解作... 针对逆变器供电系统下含有谐波电流的电机绕组交流损耗计算问题,本文以一台60 kW永磁同步电机(PMSM)为例,提出一种谐波电流法计算逆变器供电系统下的电机绕组交流损耗。首先,对逆变器供电系统下的电机定子电流采用谐波分析法进行分解作为电机有限元外电路激励,采用2D有限元模型耦合外电路方法计算电机绕组交流损耗。其次,对PMSM有限元模型与最大转矩电流比(MTPA)控制的逆变器驱动系统进行联合仿真,仿真得到电机低速、额定转速、峰值转速三种典型工况下的绕组电流。最后,基于仿真得到绕组电流,采用谐波电流法计算了三种工况的绕组交流损耗,该种计算方法的计算结果与现有含谐波电流源输入法的计算结果的最大相对误差为2.9%,计算速度加快了4倍。最后,通过样机实验验证了联合仿真的有效性和损耗计算结果的准确性。 展开更多
关键词 逆变器 MTPA控制 PMSM 联合仿真 绕组交流损耗
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共母线开绕组永磁同步牵引电机改进级联模型预测控制
10
作者 高锋阳 吴银波 +4 位作者 徐昊 史志龙 岳文瀚 孙伟 王高强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1254-1265,共12页
为降低共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制开关频率和控制系统对电机参数依赖性,提出一种基于变步长自适应线性神经网络(Adaline)可调参数改进级联模型预测电流控制策略。首先,针对共母线开绕组永磁同步牵引电机... 为降低共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制开关频率和控制系统对电机参数依赖性,提出一种基于变步长自适应线性神经网络(Adaline)可调参数改进级联模型预测电流控制策略。首先,针对共母线开绕组永磁同步牵引电机三矢量级联模型预测电流控制造成开关频率高的原因进行分析,剔除高开关频率和高共模电压的电压矢量,优化备选电压矢量范围,对剩余电压矢量根据其对q轴电流作用效果分组组合寻优和分配作用时间;基于变步长自适应线性神经网络改进PI控制器,使得改进PI控制器兼顾快速性与超调;然后,分析共母线开绕组永磁同步牵引电机模型预测控制参数变化特性,构建系统变步长自适应线性神经网络参数辨识模型,对电机参数分步辨识,形成参数可调节级联模型预测控制;最后,对所提策略和三矢量级联模型预测电流控制进行稳态和动态半实物测试对比。结果表明:所提策略对转矩脉动、零轴电流、总谐波畸变率、开关频率、调速超调都具有很好的抑制效果,避免了传统模型预测控制的多目标代价函数中权重系数整定和参数辨识模型构建欠秩问题,对系统的控制性能有明显的提升作用。研究结果为进一步将共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统应用于机车牵引提供参考。 展开更多
关键词 开绕组永磁同步牵引电机 变步长自适应线性神经网络 级联模型预测 转矩脉动 零轴电流 参数分步辨识 开关频率
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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
11
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Popov超稳定的直驱式波浪发电系统滑模控制 被引量：1
12
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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基于低能量载波的伺服电机旋转变压器解码系统
13
作者 孔天翔 孙乐 +2 位作者 王伟 丁石川 程明 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5319-5327,I0032,共10页
旋转变压器位置解码可使用解码芯片或进行常规的软件解码。然而,解码芯片价格高昂,常规软件解码方案中对于反馈信号包络的获取也需要进行过采样,这些方法对处理器的性能要求较高,硬件支撑系统也较为复杂。基于此,该文提出一种基于低能... 旋转变压器位置解码可使用解码芯片或进行常规的软件解码。然而,解码芯片价格高昂,常规软件解码方案中对于反馈信号包络的获取也需要进行过采样,这些方法对处理器的性能要求较高,硬件支撑系统也较为复杂。基于此,该文提出一种基于低能量高频载波的解算方法,通过主控芯片产生一路低占空比的脉冲信号,放大后直接以低能量脉冲形式注入旋转变压器的激励绕组。随后,主控芯片同时对正、余弦信号进行一次采样,即可得到反馈信号包络。所提解码系统具有硬件成本低、结构简单、计算量小和功耗低的优点。最后,所提出解码方法在装有商用旋转变压器的永磁同步电机驱动系统中进行测试。测试结果表明,所提方法可作为伺服电机的位置反馈实现高性能伺服驱动控制,性能与商用旋变解算系统相当。 展开更多
关键词 低能量载波 脉冲激励 旋转变压器 永磁同步电机
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基于新型趋近律和EKF的PMSM滑模控制器设计
14
作者 黎心慰 马家庆 +2 位作者 陈昌盛 何志琴 吴钦木 《电子测量技术》 北大核心 2025年第11期42-48,共7页
针对永磁同步电机矢量控制系统在应用传统滑模趋近律控制时存在的d-q轴电流波动大,控制系统中动态性能指标达不到预期等问题,提出了一种基于新型趋近律的滑模控制策略。首先,结合一般幂次趋近律和转速误差幂函数设计一种新型滑模趋近律(... 针对永磁同步电机矢量控制系统在应用传统滑模趋近律控制时存在的d-q轴电流波动大,控制系统中动态性能指标达不到预期等问题,提出了一种基于新型趋近律的滑模控制策略。首先,结合一般幂次趋近律和转速误差幂函数设计一种新型滑模趋近律(NSMRL)算法,并通过Lyapunov函数证明其稳定性。其次,为更进一步降低永磁同步电机的电流谐波占比,改善电流脉动问题,本文提出将扩展卡尔曼滤波器(EKF)结合设计的新型趋近律,在最小方差意义上获得电流的最优预测。仿真结果表明,与传统滑模控制趋近律相比,采用NSMRL的控制器在启动过程中超调减少21.73%突加负载后转速降落减少31 r/min。引入EKF后d-q轴电流波动相较于NSMRL减少92%,EKF有效降低了电流脉动现象。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 幂次趋近律 扩展卡尔曼滤波器 电流预测
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面向电驱多回路液压源的永磁同步电机滑模转速控制
15
作者 商晓恒 张正 +4 位作者 曹学鹏 刘晓辉 高扬 刘晓红 吴文海 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期28-33,共6页
为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制... 为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制器输出中,实现对扰动的动态补偿。结果表明:相较于传统滑模控制和比例积分(PI)控制方法,该控制策略在响应速度方面分别提高了18%和30%,抗干扰性能方面分别增强了23.8%和38.4%,稳态误差分别减小62.5%、57.4%。因此,该控制策略较传统滑模具有更低的抖振和更小的稳态误差,较PI具有更小超调和更强抗干扰性能,能够满足液压源的多负载特征驱动要求。 展开更多
关键词 多回路液压源 永磁同步电机 滑模控制 负载观测器
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考虑疲劳载荷的双馈风电场有功功率分配方法
16
作者 王瀚博 刘颖明 +3 位作者 王晓东 郭国先 王黎明 荆赫君 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期465-473,共9页
由基于虚拟同步发电机(VSG)控制策略的双馈发电机(DFIG-VSG)组成的风电场在响应电网功率指令值(P_(grid))变化时,会加剧风电场内各台DFIG-VSG的主轴疲劳载荷。风电场中央控制器通过合理地将P_(grid)分配至各台DFIG-VSG,可使得风电场在响... 由基于虚拟同步发电机(VSG)控制策略的双馈发电机(DFIG-VSG)组成的风电场在响应电网功率指令值(P_(grid))变化时,会加剧风电场内各台DFIG-VSG的主轴疲劳载荷。风电场中央控制器通过合理地将P_(grid)分配至各台DFIG-VSG,可使得风电场在响应P_(grid)变化的同时,降低场内各台DFIG-VSG的Ms疲劳载荷。为此,提出了一种计及主轴疲劳载荷的风电场有功功率分配方法。首先,构建可量化表示场内单台DFIG-VSG的有功功率指令值与其主轴力矩(M_(s_T))之间关系的离散化方程。然后,基于该离散化方程,在中央控制器中以各台DFIG-VSG的M_(s_T)波动总和最小作为目标函数,并根据P_(grid)以及各台DFIG-VSG的运行状态设定有功功率约束条件。最后,基于中央控制器中的fmincon算法实时分配各台DFIG-VSG所需的有功功率指令值。仿真结果验证了所提出的分配方法的有效性及优越性。 展开更多
关键词 风电场 虚拟同步发电机 主轴疲劳载荷 有功功率分配方法
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基于新型重力储能的风储一体化系统设计与控制策略
17
作者 陈凯垣 王海云 买买提沙比尔·玉苏甫 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第5期86-94,共9页
提出一种基于新型重力储能的风储一体化系统模型及其控制策略。首先,将新型重力储能并入风电机组直流侧,构建风储一体化的模型;其次,针对该模型提出相应的控制策略,其中机侧变流器采用最大功率跟踪控制,网侧变流器采用P/Q功率指令控制,... 提出一种基于新型重力储能的风储一体化系统模型及其控制策略。首先,将新型重力储能并入风电机组直流侧,构建风储一体化的模型;其次,针对该模型提出相应的控制策略,其中机侧变流器采用最大功率跟踪控制,网侧变流器采用P/Q功率指令控制,储能变流器采用定直流母线电压控制;最后,在电网侧附加频率下垂控制,实现重力储能主动参与调频。通过对系统内功率平衡及储能参与一次调频的仿真研究,验证了所提模型及控制策略的有效性。该模型有望将新型重力储能应用于高风电渗透率下的电网,有效平抑风电出力波动带来的安全稳定问题,提升电网对风能的消纳能力。 展开更多
关键词 风力发电 重力储能 永磁同步电机 功率平衡 风储一体化
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基于磁场调制原理的双三相聚磁式永磁同步电机转矩性能分析
18
作者 王笔谈 赵文良 +3 位作者 刘聪 刁成武 陈德志 王秀和 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5328-5340,I0033,共14页
双三相聚磁式永磁同步电机采用模块化相组集中绕线结构可以显著提升磁场利用率,具有转矩密度高、转矩脉动小、结构紧凑等特点,在高品质伺服电机系统中具有较大的应用潜力,然而聚磁和模块化相组绕线结构使其转矩等关键性能产生机理复杂,... 双三相聚磁式永磁同步电机采用模块化相组集中绕线结构可以显著提升磁场利用率,具有转矩密度高、转矩脉动小、结构紧凑等特点,在高品质伺服电机系统中具有较大的应用潜力,然而聚磁和模块化相组绕线结构使其转矩等关键性能产生机理复杂,分析难度大,目前缺乏对该种电机运行机理的深入研究。利用磁场调制原理,对采用模块化相组集中绕线结构的双三相聚磁式永磁同步电机(dual three-phase flux concentrated permanent magnet synchronous machine,DTFC-PMSM)的转矩性能进行深入分析。首先介绍电机结构、设计思路和工作原理,借助“磁场调制”手段,对电机齿槽转矩进行分析,并据此确定最佳内外定子相对角,定量分析电机空载与电枢气隙磁密、空载反电势以及输出转矩,推导气隙磁场主要工作谐波,分析主要工作谐波对转矩的贡献度,同时利用有限元法对分析的结果进行验证。最后,制造样机并搭建实验测试平台,对电机转矩等性能进行测量,验证解析计算和有限元仿真的准确性。 展开更多
关键词 双三相聚磁式永磁同步电机 磁场调制 模块化相组集中绕线 谐波分析 转矩性能
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永磁辅助同步磁阻起/发电机位置传感器零位标校方法
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作者 谭越瑾 孔武斌 +2 位作者 刘子睿 李子旻 曲荣海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4494-4505,共12页
在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现... 在航空起动/发电系统中,永磁辅助同步磁阻起/发电机兼具高功率密度和抗短路容错性能,有着良好的应用前景。由于该电机具有永磁磁链小、磁阻转矩大的特点,使用预定位法标校其位置传感器零位时,会出现转子稳定平衡点偏离电流矢量方向的现象。预定位法还存在易受摩擦转矩等干扰的问题。该文分析了磁阻转矩分量对预定位法的平衡点位置和定位精度的影响,推导了由摩擦转矩产生的角度误差的近似公式,得到了定位点和定位电流的选定依据。根据永磁辅助同步磁阻起/发电机的转矩特点,提出了一种新颖的基于不稳定平衡点的定位方法及其控制律的参数估计方法。所提方法利用PI控制器将转子保持在不稳定平衡点,从而可同时利用永磁转矩和磁阻转矩,有效减小摩擦转矩造成的误差。最后通过实验验证了所提定位误差估算模型和零位标校方法的有效性。 展开更多
关键词 位置传感器零位标校 永磁辅助同步磁阻起/发电机 转子位置检测 预定位法
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基于模糊线性自抗扰的永磁直驱风电系统转速环控制 被引量：1
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作者 刘煜星 张洪 王梦坤 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期144-150,共7页
针对直驱式永磁同步风力发电系统风速多变、非线性和强扰动的问题,提出一种基于模糊控制和线性自抗干扰控制(Linear Active Disturbance Retection Control,LADRC)的混合控制方法。首先对线性自抗扰中的扩张状态观测器(Linear Extended ... 针对直驱式永磁同步风力发电系统风速多变、非线性和强扰动的问题,提出一种基于模糊控制和线性自抗干扰控制(Linear Active Disturbance Retection Control,LADRC)的混合控制方法。首先对线性自抗扰中的扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)进行改进,提高对扰动观测的能力,同时利用模糊控制动态调整LADRC控制参数,增强系统的抗干扰能力和鲁棒性。仿真结果表明,与传统PI控制器相比,该方法能够更好地估计风速引起的转矩波动,准确跟踪额定转速,实现风能利用最大化。 展开更多
关键词 永磁直驱风力发电 线性自抗干扰 模糊控制 最大功率追踪
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