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内置式永磁同步电动机弱磁控制的简化方法

湖南大学学报（自然科学版） 2012年第1期39卷 57-60页

作者：罗德荣孙文娇高剑刘建成湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对直流侧母线电压对永磁电机扩速限制的问题,提出了一种基于电压坐标系的简化弱磁控制方法.由传统的基于电流坐标系的矢量控制转换到电压坐标系下进行分析,推导出电压坐标系下的转矩表达式,根据极限电压控制电流分量,得到相应的弱磁... 详细信息

针对直流侧母线电压对永磁电机扩速限制的问题,提出了一种基于电压坐标系的简化弱磁控制方法.由传统的基于电流坐标系的矢量控制转换到电压坐标系下进行分析,推导出电压坐标系下的转矩表达式,根据极限电压控制电流分量,得到相应的弱磁控制策略.理论分析和仿真实验表明该方法简化了计算过程,最大限度地利用直流侧电压,扩速范围更广,具有良好的动态响应.

关键词：内置式永磁同步电动机弱磁电压坐标系

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内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略

工矿自动化 2019年第5期45卷 85-91页

作者：谷明月刘艳唐山科技职业技术学院智能制造系河北唐山063000

为改善中高速永磁同步电动机无位置传感器控制的稳态、动态性能,并针对电动机反转时传统的正交锁相环不能有效运行的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器与改进正交锁相环的内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略。在两相静止坐标... 详细信息

为改善中高速永磁同步电动机无位置传感器控制的稳态、动态性能,并针对电动机反转时传统的正交锁相环不能有效运行的问题,提出了一种基于超螺旋滑模观测器与改进正交锁相环的内置式永磁同步电动机无位置传感器控制策略。在两相静止坐标系下,使用超螺旋函数取代传统滑模观测器的开关函数构建超螺旋滑模观测器,可充分抑制滑模抖振,同时避免了低通滤波器的使用,解决了低通滤波器带来的相位延迟与幅值衰减问题;改进的正交锁相环算法避免了正切函数的使用,利用一种简单的反电动势信号重构策略获取误差信号,相比于基于正切函数的正交锁相环算法更简单有效,能够使电动机反转运行,且在运行过程中转速与位置估计误差较小。仿真结果验证了该控制策略的可靠性和有效性。

关键词：内置式永磁同步电动机无位置传感器超螺旋滑模观测器正交锁相环反转 STA-SMO

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内置式永磁同步电动机转子表面形状的优化

微电机 2014年第4期47卷 17-20页

作者：吴晓红李光友朱庆贺西电济南变压器股份有限公司济南250300 山东大学电气工程学院济南250061

文章介绍了一种优化内置式永磁同步电动机转子形状的方法。该方法通过B样条曲线来确定电机转子表面形状的变量,然后在Ansys软件中建立电机模型,定义设计变量、约束变量和目标函数,最后选择优化方法进行优化分析。分析结果表明:转子表面... 详细信息

文章介绍了一种优化内置式永磁同步电动机转子形状的方法。该方法通过B样条曲线来确定电机转子表面形状的变量,然后在Ansys软件中建立电机模型,定义设计变量、约束变量和目标函数,最后选择优化方法进行优化分析。分析结果表明:转子表面形状优化后,电机气隙磁场的谐波分量明显较少,从而降低永磁电机的转矩脉动,提高电机的伺服性能。

关键词：内置式永磁同步电动机优化 B样条曲线转矩脉动

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内置式永磁同步电动机非线性模型研究

微特电机 2009年第4期37卷 1-3,21页

作者：于艳君柴凤程树康哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

在研究内置式永磁同步电动机交直轴磁链和电感非线性特性的基础上,对电动机参数进行了实测研究,给出了d-q轴磁链和电感拟合的表达式。建立了d-q轴系下内置式永磁同步电动机精确的数学模型,依据该模型对内置式永磁同步电动机进行了仿真... 详细信息

在研究内置式永磁同步电动机交直轴磁链和电感非线性特性的基础上,对电动机参数进行了实测研究,给出了d-q轴磁链和电感拟合的表达式。建立了d-q轴系下内置式永磁同步电动机精确的数学模型,依据该模型对内置式永磁同步电动机进行了仿真研究。仿真结果与实验结果的比较证明了所建立的非线性模型能够准确地反映电动机的实际运行状况。该模型有助于对内置式永磁同步电动机系统进行深入研究。

关键词：内置式永磁同步电动机非线性模型磁链模型电感模型

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内置式永磁同步电动机电感参数计算分析

微特电机 2014年第4期42卷 4-7页

作者：石有计铁岭师范高等专科学校铁岭112000

内置式永磁同步电动机电感参数用传统计算方法难以准确计算。应用一种更精确的电感参数计算模型,采用保存与运行点相对应的磁导率的方法,利用Ansoft软件对内置式永磁同步电动机进行二维有限元计算,得到了相应的d,q轴自感及其交叉耦合电... 详细信息

内置式永磁同步电动机电感参数用传统计算方法难以准确计算。应用一种更精确的电感参数计算模型,采用保存与运行点相对应的磁导率的方法,利用Ansoft软件对内置式永磁同步电动机进行二维有限元计算,得到了相应的d,q轴自感及其交叉耦合电感参数。

关键词：内置式永磁同步电动机有限元法电感参数

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内置式永磁同步电动机新型无传感器混合控制

微特电机 2014年第9期42卷 50-52,57页

作者：冯慧姜淑忠上海交通大学上海200240

提出了一种内置式永磁同步电动机(IPMsM)在全速范围内预估转子速度和位置的无传感器矢量控制方法。电机低速时用高频信号注入法,高速时用新型滑模观测器法。提出了一种结合两种方法优点的新型混合观测器法,并实现了两种方法之间的平滑... 详细信息

提出了一种内置式永磁同步电动机(IPMsM)在全速范围内预估转子速度和位置的无传感器矢量控制方法。电机低速时用高频信号注入法,高速时用新型滑模观测器法。提出了一种结合两种方法优点的新型混合观测器法,并实现了两种方法之间的平滑切换。仿真结果表明,该混合控制器方法可以实现电机的无传感器控制,提高了系统的稳定性和鲁棒性。

关键词：内置式永磁同步电动机无传感器控制高频注入法滑模观测器

内置式永磁同步电动机优化设计及电感特性分析

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内置式永磁同步电动机优化设计及电感特性分析

作者：吴娇龙华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,“双碳”目标的提出使得各行各业尤其是能源电力行业对生产制造设备的要求越来越高,不同于以往单纯的低成本、大批量以及高效率生产,现在对于制造业的要求已经在慢慢转变为高质量、高品质和高效能的生产。因此,研发一款具有高功... 详细信息

近年来,“双碳”目标的提出使得各行各业尤其是能源电力行业对生产制造设备的要求越来越高,不同于以往单纯的低成本、大批量以及高效率生产,现在对于制造业的要求已经在慢慢转变为高质量、高品质和高效能的生产。因此,研发一款具有高功率密度、低齿槽转矩以及优异的电感变化特性的电机是非常具有工程应用和学术研究意义的。本文首先针对目前已有的有关内置式永磁同步电动机的研究工作做了尽可能全面的综述。针对交流永磁同步伺服电动机建立了其对应的数学模型,然后根据该模型推导了电机的电压方程、磁链方程、转矩方程以及状态方程,这为后面章节针对电机的稳态及瞬态性能进行分析提供理论依据。接下来针对Spoke型、一字型和V字型三种永磁体摆放形式的内置式永磁电机进行电磁设计,结果表明,一字型电机齿槽转矩最小,其峰峰值仅为0.019 N·m,仅占电机额定转矩8.34 N·m的0.2%。进一步地,在前面建立的三款电机初始模型基础上,为了削弱三款电机的齿槽转矩峰值大小,分别针对电机的隔磁桥尺寸和永磁体宽厚比尺寸进行优化设计。可以得出结论,在伺服精度、永磁体利用率以及交、直轴电感特性要求较高的场合,一字型永磁电机为最优选择方案。此外,针对Spoke型电机提出转子侧五边形隔磁槽结构,这使得电机永磁体利用率高,降低电机成本,使其在伺服电机市场更具竞争力。可以得出结论,在电机过载能力强、加速快且转矩脉动一致性要求较高的参数要求下,齿轭分离型定子与Spoke型转子结合的永磁电机为最优选择方案。最后,根据电磁设计方案,研制并装配三款样机,分别搭建电机空载、负载实验以及电感特性实验平台并进行测试,结果表明,电机实测值与计算值吻合程度较高,较好地验证电机仿真计算结果的准确性与电机设计的合理性。

关键词：内置式永磁同步电动机直轴电感交轴电感齿槽转矩转矩脉动

内置式永磁同步电动机的信号注入最大转矩电流比控制

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内置式永磁同步电动机的信号注入最大转矩电流比控制

作者：李浩西安理工大学

学位级别：硕士

内置式永磁同步电动机因转矩密度高、功率密度高、效率高,常用做电动汽车的主驱动电机。常采用最大转矩电流比控制增强内置式永磁同步电动机的转矩输出能力,获得更高的效率。在实际应用中,最大转矩电流比工作点易受到电机参数变化的影... 详细信息

内置式永磁同步电动机因转矩密度高、功率密度高、效率高,常用做电动汽车的主驱动电机。常采用最大转矩电流比控制增强内置式永磁同步电动机的转矩输出能力,获得更高的效率。在实际应用中,最大转矩电流比工作点易受到电机参数变化的影响而发生改变,这对精准跟踪最佳点提出了挑战。最大转矩电流比控制中的信号注入类方法无需考虑电机参数变化,研究价值较高。本文对基于信号注入法的最大转矩电流比控制策略进行了研究。首先介绍了基于公式法的最大转矩电流比控制策略,给出了最佳定子电流矢量角的近似表达式。其次,介绍了一种基于信号注入法的最大转矩电流比控制策略,该控制策略的基本思路是将一个高频正弦小信号注入到电机电压矢量中,该注入信号会引起定子电流、磁链的幅值高频波动,经过信号处理和闭环调节后,为电机电流控制提供最佳的定子电流矢量参考角,达到跟踪当前最大转矩电流比工作点的效果。对比仿真分析表明所研究的控制策略正确、有效。最后,搭建了 2.2kW内置式永磁同步电动机实验平台,进行了对比实验研究。实验结果表明,相比于id=0控制,两种最大转矩电流比控制均可不同程度地提高内置式永磁同步电动机的电流利用率,而信号注入法最大转矩电流比控制则能够更有效地提高电机的运行效率、增强其转矩输出能力,具有更好的动、稳态性能。

关键词：内置式永磁同步电动机最大转矩电流比信号注入参数独立性

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

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电工技术学报 2009年第7期24卷 41-45页

作者：杨玉波王秀和丁婷婷山东大学电气工程学院济南250061

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... 详细信息

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。

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