反凸极永磁同步电机的优化设计与分析

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作者 邓先明 田云帆 +2 位作者 陈晨 张宇 代金贵 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期71-79,共9页

针对内置式永磁同步电机的永磁体退磁问题,提出一种新结构反凸极永磁同步电机。本设计利用增大永磁体夹角的方式解决磁密偏大的问题。同时分别在转子的永磁体侧和交轴侧设置弧形磁障以减小电机转子两极间漏磁,提升电机电磁性能。通过参... 针对内置式永磁同步电机的永磁体退磁问题,提出一种新结构反凸极永磁同步电机。本设计利用增大永磁体夹角的方式解决磁密偏大的问题。同时分别在转子的永磁体侧和交轴侧设置弧形磁障以减小电机转子两极间漏磁,提升电机电磁性能。通过参数化分析得到对弧形磁障的相关参数对电机的电磁性能的影响,使结构优化的效果更明显。通过仿真对比得到,结构优化后电机的永磁体夹角间的磁密为1.2 T,小于优化前的1.6 T;空载反电动势基波高于优化前电机,除7次谐波外其余各次谐波均小于优化前电机;转矩脉动显著小于优化前的电机,并显现出更好的反凸极特性。最后,在实验室条件下搭建一台1.1 kW的样机进行实验,测得其交直轴电感为80.94 mH和94.16 mH,空载反电动势谐波畸变率为10.64%,验证其可行性与优越性。 展开更多

关键词 反凸极永磁同步电机 转子设计 弧形磁障 结构优化 电感特性

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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

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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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基于随机空间矢量脉宽调制的电机降噪研究

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作者 王振 唐佳 +3 位作者 郭辉 傅伟 刘宁宁 王岩松 《声学技术》 北大核心 2025年第3期428-437,共10页

当变频器采用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)控制策略进行调制时,在开关频率及倍频附近存在幅度较大的谐波电流,电机会产生危害性较大的高频电磁噪声。针对该问题,提出一种改进型随机开关频率SVPWM控制... 当变频器采用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)控制策略进行调制时,在开关频率及倍频附近存在幅度较大的谐波电流,电机会产生危害性较大的高频电磁噪声。针对该问题,提出一种改进型随机开关频率SVPWM控制策略,对电机的高频电磁噪声进行抑制。首先,基于逻辑映射混沌序列,设计随机开关频率SVPWM控制策略;其次,在随机开关频率SVPWM的基础上,加入多随机周期数和特定载波频率段限制技术,改进随机开关频率SVPWM控制策略;最后,采用多物理场耦合法验证改进随机开关频率SVPWM控制策略。结果表明:与传统SVPWM控制策略相比,改进型随机开关频率SVPWM控制策略对电机开关频率附近的高频电磁噪声具有一定的抑制效果,平均声压级降低了2.53 dB。 展开更多

关键词 永磁同步电机 谐波电流 随机开关频率 多随机周期数 特定载波频率段限制技术

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直线电机高速高精运动分段式三元复合控制 被引量：1

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作者 汪惟桢 张驰 +3 位作者 李荣 桑娜 潘春荣 郑林卫 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期114-117,122,共5页

针对半导体键合机XY运动平台的直线电机在高速启停运动时残余振动较大的问题,提出了一种分段式三元复合控制方法以提高直线电机的定位精度。首先,基于正弦扫频的方法建立了直线电机被控对象的高阶精确模型;其次,在直线电机的高速运动阶... 针对半导体键合机XY运动平台的直线电机在高速启停运动时残余振动较大的问题,提出了一种分段式三元复合控制方法以提高直线电机的定位精度。首先,基于正弦扫频的方法建立了直线电机被控对象的高阶精确模型;其次,在直线电机的高速运动阶段采用三阶前馈控制与PID反馈控制结合的复合控制方法,实现了高动态响应;分析了高速运动状态下扰动观测器对动态性能的影响,在定位阶段引入高阶扰动观测器以抑制残余振动。实验结果表明,与传统的“前馈+反馈”复合控制方法相比,分段式三元复合控制方法在不影响直线电机动态跟踪性能的情况下,使其定位误差调整至±0.5μm所需的时间降低了89%以上,显著提高了其定位精度。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 高速高精运动 残余振动抑制 高阶扰动观测器 分段式三元复合控制

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电动汽车不对称转子永磁电机转矩脉动抑制 被引量：5

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作者 王晓远 王力新 +2 位作者 高鹏 李天元 刘双双 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期46-54,共9页

针对内置式永磁同步电机转矩脉动大、转子结构复杂优化设计困难的问题,提出一种新型不对称转子结构,该转子结构相邻磁极的极弧系数不同,使得相邻磁极产生转矩脉动相位相反,从而实现对转矩脉动的抑制。首先,从理论上推导了不对称转子结... 针对内置式永磁同步电机转矩脉动大、转子结构复杂优化设计困难的问题,提出一种新型不对称转子结构,该转子结构相邻磁极的极弧系数不同,使得相邻磁极产生转矩脉动相位相反,从而实现对转矩脉动的抑制。首先,从理论上推导了不对称转子结构极弧系数与转矩脉动幅值、相位的关系,并根据理论总结出低转矩脉动不对称型内置式转子结构的设计原则。其次,根据总结的设计原则,设计一台30 kW电动汽车用不对称内置式转子电机并与原样机进行对比分析,对电机的电磁性能进行全面的比较评估。结果表明新型不对称转子结构在不明显影响其他主要电磁性能、不增加电机成本的同时能够有效抑制转矩脉动,转矩脉动下降29.4%。最后,制作通过样机试验验证了理论分析以及仿真的有效性,为内置式永磁同步电机转矩性能的提升提供理论支持。 展开更多

关键词 内置式永磁电机 转矩脉动 不对称转子 极弧系数 解析分析 电磁设计

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抑制电流波动的直线电机分段供电切换方法

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作者 刘进海 史黎明 +1 位作者 郭科宇 周世炯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1576-1586,I0027,共12页

分段并联供电的长定子直线电机在进行定子段供电切换时,电机参数发生改变,在高速运行期间会出现电流超调或断相情况,动子过分段时电机推力波动大。该文仿真分析几种动子过分段供电切换方法的特点,提出一种分段并联供电长定子直线电机定... 分段并联供电的长定子直线电机在进行定子段供电切换时,电机参数发生改变,在高速运行期间会出现电流超调或断相情况,动子过分段时电机推力波动大。该文仿真分析几种动子过分段供电切换方法的特点,提出一种分段并联供电长定子直线电机定子段供电切换方法,在电路拓扑中仅需要将同一变流器交替供电的定子段中性点相连接,切换开关采用双向晶闸管,切换策略为在定子段切换过程中各相电流依次过零开通和关断。该方法抑制了切换过程中变流器的电流断续或波动,减小了电机推力波动。通过采用比例–积分–谐振(proportional integral resonance,PIR)控制器,抑制电机电感不平衡带来的电流2倍频波动。以一台双三相永磁同步直线电机为例,进行仿真实验,并验证该方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 分段供电 切换开关 多变流器

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基于极弧系数选择的实心转子永磁同步电动机齿槽转矩削弱方法研究 被引量：121

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作者 王秀和 杨玉波 +2 位作者 丁婷婷 朱常青 王道涵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第15期146-149,共4页

齿槽转矩的削弱是永磁电机的难点和研究重点之一。为削弱实心转子同步电动机的齿槽转矩,文中提出了一种基于能量法和傅立叶分解的的解析分析方法,给出了能明确表达齿槽转矩与设计参数关系的齿槽转矩解析表达式,据此研究了极弧系数对齿... 齿槽转矩的削弱是永磁电机的难点和研究重点之一。为削弱实心转子同步电动机的齿槽转矩,文中提出了一种基于能量法和傅立叶分解的的解析分析方法,给出了能明确表达齿槽转矩与设计参数关系的齿槽转矩解析表达式,据此研究了极弧系数对齿槽转矩的影响。在此基础上,提出了极弧系数的最佳确定方法。根据该文给出的方法,可以方便地得到不同极数和槽数配合时的最佳极弧系数,进而削弱齿槽转矩。最后利用有限元法对其进行了验证,证明文中提出的方法是正确有效的。 展开更多

关键词 电机 永磁同步电动机 齿槽转矩 极弧系数 实心转子

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一种削弱永磁同步电动机齿槽转矩的方法 被引量：16

8

作者 杨玉波 王秀和 丁婷婷 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期520-523,共4页

为了研究实心转子永磁同步电动机的削弱措施,结合永磁电机永磁体极弧系数和永磁体不对称放置的方法,提出了一种仅改变实心转子非磁性槽楔的齿槽转矩削弱方法。通过非磁性槽楔的变化改变一个磁极的极弧宽度,其余磁极宽度不变,同时保持各... 为了研究实心转子永磁同步电动机的削弱措施,结合永磁电机永磁体极弧系数和永磁体不对称放置的方法,提出了一种仅改变实心转子非磁性槽楔的齿槽转矩削弱方法。通过非磁性槽楔的变化改变一个磁极的极弧宽度,其余磁极宽度不变,同时保持各个非磁性槽楔的宽度相同,通过合理的选择槽楔的形状和宽度,可以非常有效地削弱齿槽转矩。通过解析法研究了采用该方法后实心转子永磁同步电动机齿槽转矩的表达式,得到了永磁体剩磁平方的傅立叶分解表达式。据此得到了磁极的两种极弧宽度和磁极间距大小与齿槽转矩的关系式和磁极极弧宽度的确定方法。该方法仅改变了槽楔的形状,对电机结构影响较小,且合适极弧宽度组合较多,有限元验证表明该方法可有效地削弱齿槽转矩。 展开更多

关键词 同步电机 实心转子永磁同步电动机 齿槽转矩 有限元法 槽楔 磁极宽度

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永磁直线电机二维分段复合迭代学习控制 被引量：17

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作者 杨俊友 马航 +1 位作者 关丽荣 杨松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第30期74-80,共7页

从迭代学习控制二维本质特性出发,研究了二维系统的分段复合迭代学习控制(iterative learning control,ILC)原理。在二维系统鲁棒性分析和设计基础上,提出了基于输入和输出反馈的分段式ILC策略,解决了永磁直线同步电机(permanent magnet... 从迭代学习控制二维本质特性出发,研究了二维系统的分段复合迭代学习控制(iterative learning control,ILC)原理。在二维系统鲁棒性分析和设计基础上,提出了基于输入和输出反馈的分段式ILC策略,解决了永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)系统中扰动的分段补偿问题。在随机扰动主导段,ILC收敛劣化,反馈控制被加强;在重复扰动主导段,ILC成为主导控制。通过永磁直线电机推力仿真实验,验证了该控制策略沿时间轴和迭代轴均能很好地抑制推力波动。在实际电机位置控制实验中,对该策略与反馈控制进行对比研究,实时结果表明该控制方法可以有效提高系统位置控制精度。 展开更多

关键词 迭代学习控制 二维系统 扰动补偿 永磁直线同步电机 分段复合

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基于单一磁极宽度变化的内置式永磁同步电动机齿槽转矩削弱方法 被引量：24

10

作者 杨玉波 王秀和 丁婷婷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期41-45,共5页

结合永磁电机极弧宽度组合和永磁体不对称放置的方法提出了一种仅改变隔磁磁桥削弱内置式永磁同步电动机齿槽转矩的方法。通过在永磁体槽和转子外表面之间增加隔磁磁桥,改变磁桥的形状和尺寸,使得内置式永磁同步电动机的一个磁极的极弧... 结合永磁电机极弧宽度组合和永磁体不对称放置的方法提出了一种仅改变隔磁磁桥削弱内置式永磁同步电动机齿槽转矩的方法。通过在永磁体槽和转子外表面之间增加隔磁磁桥,改变磁桥的形状和尺寸,使得内置式永磁同步电动机的一个磁极的极弧宽度变化,同时保持其余磁极宽度不变,且相邻磁极间的宽度相等,通过合理选择隔磁磁桥的形状和宽度,可以非常有效地削弱齿槽转矩。由于每极整数槽和非整数槽时,采用单一极弧宽度变化造成的影响不同,本文采用解析法分别对两种情况进行了研究,得到了磁极的两种极弧宽度和磁极间距大小与齿槽转矩的关系式,据此得到了磁极极弧宽度的确定方法。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电动机 齿槽转矩 有限元法 磁极宽度

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基于有限元分析的内置式永磁同步电机转矩特性的优化设计 被引量：13

11

作者 李和明 卢伟甫 王艾萌 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第5期7-11,共5页

内置式永磁同步电机(IPMSM)的转矩特性直接影响着电机驱动运行的平稳性,针对转矩中的脉动,一方面通过定子斜槽消除齿槽转矩,另一方面通过永磁体分段来减小纹波转矩,最终达到了减小转矩脉动的目的,并且在一定程度上提高了电机弱磁调速的... 内置式永磁同步电机(IPMSM)的转矩特性直接影响着电机驱动运行的平稳性,针对转矩中的脉动,一方面通过定子斜槽消除齿槽转矩,另一方面通过永磁体分段来减小纹波转矩,最终达到了减小转矩脉动的目的,并且在一定程度上提高了电机弱磁调速的能力,扩大了电机的恒功率范围。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 脉动转矩 斜槽 永磁体分段

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基于分段弧形永磁同步电机的4m望远镜控制系统 被引量：6

12

作者 邓永停 刘军 +1 位作者 李洪文 王建立 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期591-600,共10页

为了满足4 m望远镜控制系统的驱动能力和跟踪精度要求,本文介绍了基于分段弧形永磁同步电机的望远镜伺服控制系统设计方法。首先,介绍了基于分段弧形永磁同步电机的控制系统组成;其次,给出了望远镜伺服系统的控制模型辨识方法;然后,为... 为了满足4 m望远镜控制系统的驱动能力和跟踪精度要求,本文介绍了基于分段弧形永磁同步电机的望远镜伺服控制系统设计方法。首先,介绍了基于分段弧形永磁同步电机的控制系统组成;其次,给出了望远镜伺服系统的控制模型辨识方法;然后,为了实现望远镜大角度调转和小角度阶跃过程中,系统位置响应快速、无超调,设计了基于系统最大速度和加速度信息的位置指令整形算法;最后,介绍了望远镜控制系统的位置和速度控制策略,并进行了望远镜的跟踪控制实验。实验结果显示,当望远镜进行10°的大位置调转和0.2°的小位置阶跃时,伺服系统能够快速、无振荡地到达指定位置;望远镜在10 (°)/s速度和3 (°)/s^2加速度条件下的正弦引导误差最大值为2.636″,稳态误差RMS值为0.673″。实验结果表明,所设计的基于分段弧形永磁同步电机的伺服控制系统能够满足4 m望远镜驱动和跟踪精度的要求,为下一代大口径望远镜控制系统的设计提供了参考。 展开更多

关键词 大口径望远镜 分段弧形永磁同步电机 控制模型 指令整形

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多段初级永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统 被引量：27

13

作者 上官璇峰 励庆孚 袁世鹰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第18期7-12,共6页

按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。... 按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。以次级位置和速度为关键变量建立系统整体仿真模型。对系统进行动态仿真和特性分析。实验结果表明,所建模型能很好的反映系统特性,是分析系统的有效工具,所提方法也适用于其它类型的永磁直线同步电机。 展开更多

关键词 多段初级直线永磁同步电机 无绳提升系统 励磁磁链 变参数 整体建模 动态仿真

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部分分段Halbach永磁同步电机优化设计 被引量：27

14

作者 高锋阳 齐晓东 +2 位作者 李晓峰 袁成 庄圣贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期787-800,共14页

针对高功率密度的永磁同步电机齿槽转矩及永磁体涡流损耗大的问题,设计一种部分分段Halbach结构的表贴式永磁同步电机,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽。采用精确子域... 针对高功率密度的永磁同步电机齿槽转矩及永磁体涡流损耗大的问题,设计一种部分分段Halbach结构的表贴式永磁同步电机,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽。采用精确子域模型法,将求解域划分为永磁体、气隙、槽身和槽口四个区域,在二维极坐标下计算电机空载气隙磁通密度及齿槽转矩。建立10极12槽三维电机模型进行电磁仿真分析。结果表明,部分分段Halbach结构降低了永磁体涡流损耗、齿槽转矩及永磁体体积。同时,在有限元应力场中建立三维永磁同步电机求解模型,求得等效应力和总变形,确保部分分段结构永磁体的机械强度维持在允许范围内。 展开更多

关键词 永磁同步电机 精确子域模型法 部分分段Halbach结构 等效应力

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不等宽不等厚Halbach部分分段永磁同步电机电磁性能解析计算与优化分析 被引量：16

15

作者 高锋阳 齐晓东 +2 位作者 李晓峰 陶彩霞 高鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1398-1414,共17页

针对高功率密度的永磁同步电机电磁转矩波动和永磁体涡流损耗大的问题,提出一种Halbach部分分段结构,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽,并将其永磁体扩展为两种型式,即Ha... 针对高功率密度的永磁同步电机电磁转矩波动和永磁体涡流损耗大的问题,提出一种Halbach部分分段结构,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽,并将其永磁体扩展为两种型式,即Hat型和T型。采用精确子域模型法,将求解域划分为槽身、槽口、气隙以及永磁体四个区域,在二维极坐标下计算电机负载气隙磁通密度分布和电磁转矩。建立10极12槽三维电机模型对Hat型、T型以及其他相关五种电机结构进行电磁仿真、分级优化以及对比分析,求出最优Hat型和T型结构。结果表明,Halbach部分分段结构可以降低永磁体涡流损耗、电磁转矩波动以及负载气隙磁通密度总谐波畸变率(THD),T型Halbach部分分段结构的电磁性能高于Hat型,而Hat型Halbach部分分段结构可以进一步减小永磁体体积,节约生产成本。同时,在有限元应力场中建立三维永磁同步电机求解模型,求得等效应力和总变形,确保Hat型和T型Halbach部分分段结构永磁体的机械强度都维持在允许范围内。 展开更多

关键词 永磁同步电机 精确子域模型法 Halbach部分分段结构 电磁转矩波动 永磁体 涡流损耗

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中心部分分段Halbach永磁同步轮毂电机解析计算与优化设计 被引量：6

16

作者 高锋阳 李明明 +2 位作者 齐晓东 杨乔礼 陶彩霞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期171-183,共13页

针对永磁同步轮毂电机转矩脉动和涡流损耗大的问题,提出一种主磁极中心部分分段结构。采用Halbach充磁方式,永磁体主磁极中心部分分段,边界磁极与主磁极不等宽不等厚。首先,在二维极坐标系下构建解析模型,采用精确子域模型法,对解析模... 针对永磁同步轮毂电机转矩脉动和涡流损耗大的问题,提出一种主磁极中心部分分段结构。采用Halbach充磁方式,永磁体主磁极中心部分分段,边界磁极与主磁极不等宽不等厚。首先,在二维极坐标系下构建解析模型,采用精确子域模型法,对解析模型在空载、电流源激励及负载下的气隙磁密和转矩进行计算。其次,建立10极12槽永磁同步电机模型并对其进行有限元仿真验证,提出一种分级优化方法,对电机结构参数进行优化,从而达到降低永磁同步电机气隙磁密谐波畸变率、转矩脉动及涡流损耗的目的。最后,与相关8种磁极结构永磁同步电机模型的各项电磁性能展开对比。结果表明:分级多变量多目标优化算法提高了优化效率与精度;十字型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著减小涡流损耗,有利于牵引电机过载运行;H型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著降低转矩脉动,提高电磁转矩和机车稳定运行能力。 展开更多

关键词 永磁同步轮毂电机 转矩脉动 涡流损耗 中心部分分段结构 多目标优化

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绕组分段永磁直线电机切换位置传感器故障诊断及容错控制 被引量：7

17

作者 张宏伟 王新环 荆鹏辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1745-1752,共8页

绕组分段永磁直线同步电机绕组切换过程中位置传感器信号的丢失,将导致电机速度剧烈波动,引起电机失步。针对以上问题,提出一种切换位置传感器故障诊断及容错控制方法。设计了绕组切换位置检测方法,研究了位置接近开关传感器的故障类型... 绕组分段永磁直线同步电机绕组切换过程中位置传感器信号的丢失,将导致电机速度剧烈波动,引起电机失步。针对以上问题,提出一种切换位置传感器故障诊断及容错控制方法。设计了绕组切换位置检测方法,研究了位置接近开关传感器的故障类型及信号特征,利用动子的运行速度及相邻的位置传感器信号进行传感器状态预测,并结合相邻传感器的边沿触发顺序及传感器状态预测值进行故障诊断。当检测到位置传感器故障时,隔离发生故障的传感器,采用估计值替代故障传感器输出驱动信号,可靠切换绕组分段永磁直线同步电机定子绕组,实现传感器容错控制。利用绕组分段永磁直线电机无绳提升系统进行了实验研究,研究结果表明,当增大传感器间隙,模拟传感器信号丢失故障时,电机定子绕组仍能可靠切换,电机速度运行平稳,该位置传感器故障诊断与容错控制方法可以满足绕组分段永磁直线电机切换控制实时性和可靠性要求,实验结果证明了其可行性和有效性。 展开更多

关键词 绕组分段永磁直线同步电机 电感式位置传感器 故障诊断 容错控制

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不等极弧结构永磁同步电机噪声和转矩特性 被引量：9

18

作者 李全峰 黄苏融 黄厚佳 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2210-2217,共8页

对转子采用表贴式不等极弧结构的车用永磁同步电动机的转矩和噪声特性进行综合分析.通过试验测得其在有风扇和无风扇负载运行时的噪声频谱,诊断噪声源的主要频率成分.根据离散傅里叶分解理论,推导出单极极弧系数不等和相等2种结构下转... 对转子采用表贴式不等极弧结构的车用永磁同步电动机的转矩和噪声特性进行综合分析.通过试验测得其在有风扇和无风扇负载运行时的噪声频谱,诊断噪声源的主要频率成分.根据离散傅里叶分解理论,推导出单极极弧系数不等和相等2种结构下转子磁动势的谐波分布,得到单极极弧系数不等结构电机主要电磁力波的幅值和频率.结果表明,单极极弧系数不等结构虽然有效地降低了齿槽转矩幅值,但同时引入了更多的转子磁动势谐波分量;当转子结构对称时,转子永磁体磁场只存在奇数次谐波,而当转子结构不对称时,不但会产生偶数次谐波分量,还可能会出现分数次谐波分量,使径向电磁力波幅值增大,从而导致电机振动噪声特性变差.通过有限元计算证实了理论推导的正确性,并总结了原方案电机电磁噪声较大的原因. 展开更多

关键词 永磁同步电动机(PMSM) 电磁噪声 齿槽转矩 不等极弧 离散傅里叶分析

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弧形永磁同步电机设计与优化 被引量：3

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作者 常九健 马文礼 樊彦恩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期106-110,共5页

对于超大型的精密测量设备,传统的传动方式已经不能满足实际应用需求。介绍了一种基于弧形永磁同步电机驱动方式。为了解决弧形永磁同步电机力矩波动较大的问题,采用有限元分析的方法来仿真分析电机的边端力矩和齿槽力矩。通过调整电机... 对于超大型的精密测量设备,传统的传动方式已经不能满足实际应用需求。介绍了一种基于弧形永磁同步电机驱动方式。为了解决弧形永磁同步电机力矩波动较大的问题,采用有限元分析的方法来仿真分析电机的边端力矩和齿槽力矩。通过调整电机定子铁心的圆周方向的长度,电机的边端力矩从优化前的5.1 N·m下降到1.6 N·m;通过采用分数槽结构的方法,电机的齿槽力矩从6.0 N·m下降到0.67 N·m。仿真和实验结果表明电机的力矩波动从原来的4%下降到1.8%,证明该种方法的有效性。 展开更多

关键词 弧形永磁同步电机 边端力矩 齿槽力矩 有限元分析 力矩波动

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基于电流误差矢量的绕组分段永磁直线同步电机电流预测控制 被引量：6

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作者 洪俊杰 李立毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期77-84,共8页

为了在不降低电机的推力平稳性的前提下,使直线电机具有大推力、高效率的特性,提出了绕组分段永磁直线同步电机。该电机的定子铁心连续,而初级绕组断开,推导了该电机的离散系统模型。通过电流误差矢量的定义与价值函数的选择,阐明了基... 为了在不降低电机的推力平稳性的前提下,使直线电机具有大推力、高效率的特性,提出了绕组分段永磁直线同步电机。该电机的定子铁心连续,而初级绕组断开,推导了该电机的离散系统模型。通过电流误差矢量的定义与价值函数的选择,阐明了基于电流误差矢量的电流预测控制方法的原理。针对绕组分段结构的特点,将动子运动区域分为5个子区间,并介绍了不同区间中各段电机电流预测控制方法的实现。实验结果表明,系统电流控制的动态响应特性良好,且动子能够顺利经过共用区。 展开更多

关键词 绕组分段永磁直线同步电机 电流误差矢量 电流预测控制 推力平稳性

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