混合励磁同步电机及其控制技术综述和新进展 被引量：59

1

作者 赵纪龙 林明耀 +2 位作者 付兴贺 黄允凯 徐妲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第33期5876-5887,共12页

混合励磁同步电机(hybrid excited synchronous machine,HESM)是一种宽调速电机,它结合了永磁同步电机和电励磁同步电机的优点,又克服了它们各自的缺点。因此,它在宽速度运行范围的风力发电系统和电驱动系统具有广阔的应用前景。该文主... 混合励磁同步电机(hybrid excited synchronous machine,HESM)是一种宽调速电机,它结合了永磁同步电机和电励磁同步电机的优点,又克服了它们各自的缺点。因此,它在宽速度运行范围的风力发电系统和电驱动系统具有广阔的应用前景。该文主要论述了混合励磁同步电机的基本特点,分析了几种典型的混合励磁同步电机的结构及工作原理,提出了一种新的混合励磁同步电机拓扑结构。在此基础上,推导了混合励磁同步电机的数学模型。基于分区控制策略,在低速区和高速区,分别研究了几种混合励磁同步电机控制技术,并对这些技术做了详细比较。针对目前混合励磁同步电机控制技术存在的不足之处,提出了一种新的效率最优控制策略。最后,给出了混合励磁同步电机及控制技术的发展趋势,展望了它的应用前景。 展开更多

关键词 混合励磁同步电机 永磁同步电机 电励磁同步电机 电机结构 弱磁 效率最优

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永磁-感应子式混合励磁发电机三维暂态温度场的计算与分析 被引量：27

2

作者 付兴贺 林明耀 +1 位作者 徐妲 房淑华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期107-113,共7页

根据传热学理论,建立了永磁-感应子式混合励磁发电机电磁稳态条件下三维暂态温度场求解模型;给出了基本假设及相应的边界条件,确定了电机各部分的导热系数及表面散热系数;根据电磁场计算,得出了电机定子铁心损耗、绕组铜耗、转子涡流损... 根据传热学理论,建立了永磁-感应子式混合励磁发电机电磁稳态条件下三维暂态温度场求解模型;给出了基本假设及相应的边界条件,确定了电机各部分的导热系数及表面散热系数;根据电磁场计算,得出了电机定子铁心损耗、绕组铜耗、转子涡流损耗及机械损耗等热源的分布;采用有限元法对电机三维暂态温度场进行了计算,分析了励磁电流、电机转速及负载类型对电机温度场的影响。通过样机实验对温度场的计算结果进行验证。 展开更多

关键词 混合励磁 温度场 电磁场 损耗

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磁力齿轮发展综述 被引量：24

3

作者 付兴贺 王标 林明耀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期1-12,共12页

磁力齿轮具有结构简单、无摩擦、无油污、少维护和自动过载保护等特点,是一种较理想的传动设备。本文综述了国内外有关磁力齿轮的研究,按照时间顺序回顾了其发展历程,总结归纳了其发展脉络和演进过程;横向比较了各种磁力齿轮的结构特点... 磁力齿轮具有结构简单、无摩擦、无油污、少维护和自动过载保护等特点,是一种较理想的传动设备。本文综述了国内外有关磁力齿轮的研究,按照时间顺序回顾了其发展历程,总结归纳了其发展脉络和演进过程;横向比较了各种磁力齿轮的结构特点、性能差异及适用领域,阐述了磁力齿轮的关键技术;探讨了磁力齿轮的应用前景,指明了未来的研究重点和发展方向。 展开更多

关键词 磁力齿轮 发展脉络 拓扑结构 前景应用 发展趋势

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电励磁同步电机无刷励磁与转矩密度提升技术发展综述 被引量：18

4

作者 付兴贺 江政龙 +2 位作者 吕鸿飞 顾胜东 崔维龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1689-1702,共14页

该文首先分析永磁同步电机和电励磁同步电机的特性差异,指出电励磁同步电机的优势以及存在的问题。其次,归纳梳理了电励磁同步电机无刷励磁的演变过程和技术路线,阐明励磁机励磁、谐波励磁、感性和容性无线电能传输技术在励磁绕组非接... 该文首先分析永磁同步电机和电励磁同步电机的特性差异,指出电励磁同步电机的优势以及存在的问题。其次,归纳梳理了电励磁同步电机无刷励磁的演变过程和技术路线,阐明励磁机励磁、谐波励磁、感性和容性无线电能传输技术在励磁绕组非接触供电方面的研究进展和应用水平。然后,总结现有磁阻转矩利用技术、转子结构改进技术以及转矩轴线平移技术,指明上述技术对电励磁同步电机转矩提升的有益效果。最后,指出该领域存在的问题,并预测未来研究重点和技术发展方向。 展开更多

关键词 电励磁同步电机 无刷励磁 谐波励磁 无线电能传输 转矩密度

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考虑参数不确定的永磁同步电机MTPA控制综述 被引量：13

5

作者 付兴贺 陈锐 +2 位作者 董婷 付春雨 刘光伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期796-807,共12页

内嵌式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法充分利用磁阻转矩,降低电枢电流,提升系统效率,成为现代电机驱动控制的重要发展方向。在实际运行过程... 内嵌式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法充分利用磁阻转矩,降低电枢电流,提升系统效率,成为现代电机驱动控制的重要发展方向。在实际运行过程中,电机参数不确定导致MTPA控制偏离最优解,因此提高MTPA控制的鲁棒性和实用性具有重要意义。该文着重介绍了考虑参数不确定的多种MTPA控制方法,归纳和总结了相关方法的关键技术和研究成果。重点阐述了高频信号注入法的理论核心,探讨了由信号注入法演化而来的其他方法的性能优势和应用局限,并提出一种改进的MTPA控制方案。最后,针对考虑参数不确定的内嵌式永磁同步电机MTPA控制方法目前亟需解决的问题和发展趋势进行分析和展望。 展开更多

关键词 内嵌式永磁同步电机 最大转矩电流比 参数不确定 信号注入 最大转矩电流比判据

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基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机研究综述 被引量：9

6

作者 付兴贺 林明耀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期1-13,共13页

以基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机为研究对象,查阅了国内外相关文献,回顾了此类电机的发展历程,总结归纳出其发展脉络和演进特点,对比分析了各种电机的拓扑结构差异和性能特点,探讨了该类电机本体结构、控制方法和控制技术的... 以基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机为研究对象,查阅了国内外相关文献,回顾了此类电机的发展历程,总结归纳出其发展脉络和演进特点,对比分析了各种电机的拓扑结构差异和性能特点,探讨了该类电机本体结构、控制方法和控制技术的研究现状,指明了未来的研究重点、发展方向和发展趋势。 展开更多

关键词 两自由度直线旋转电机 直线旋转运动 拓扑结构 电机控制 发展综述

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永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法综述 被引量：2

7

作者 付兴贺 顾胜东 熊嘉鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期314-331,I0026,共19页

该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦... 该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦3类方法。3类方法依次体现出模型依赖性降低、鲁棒性增强、算法复杂度提高的趋势,呈现出从“模型论”向“控制论”过渡的技术发展路线。讨论参数不确定条件下各种解耦控制方法的鲁棒性,指出将解耦方法与先进控制算法、扰动观测技术、系统辨识方法以及人工智能方法相结合,并充分利用已知的模型信息,有利于提升交直轴电流解耦效果,增强系统鲁棒性,减弱单一观测器、控制器、滤波器等的设计难度与参数整定要求,有助于实现系统全局最优。最后,对永磁同步电机交直轴电流解耦问题的关键技术、应用与发展做出展望。 展开更多

关键词 永磁同步电机 电流解耦 鲁棒性 观测器 传递函数

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双定子直线旋转永磁电机特性分析与实验研究 被引量：6

8

作者 徐磊 林明耀 付兴贺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期4791-4799,共9页

针对现有直线旋转驱动机构结构复杂、体积大、控制精度低等问题,提出一种新型双定子直线旋转永磁电机。该电机由内外定子及一个中间动子构成,能够实现直线、旋转和螺旋运动。分析了该电机的结构特点和运行原理,建立了双定子直线旋转永... 针对现有直线旋转驱动机构结构复杂、体积大、控制精度低等问题,提出一种新型双定子直线旋转永磁电机。该电机由内外定子及一个中间动子构成,能够实现直线、旋转和螺旋运动。分析了该电机的结构特点和运行原理,建立了双定子直线旋转永磁电机的等效磁路模型,推导了转矩和推力的表达式。通过求解所建立的等效磁路模型方程,以计算该电机的空载和负载特性,其计算结果与3D有限元方法一致。设计制作了实验样机,并在所设计的样机上进行实验研究,结果表明所提出的分析理论和方法可以快速、有效地分析双定子直线旋转永磁电机的特性,且所提出的双定子直线旋转永磁电机具有可行性。 展开更多

关键词 直线旋转永磁电机 同步电机 三维有限元方法 等效磁路模型

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永磁体磁共能的计算方法 被引量：6

9

作者 王骞 邹继斌 +1 位作者 付兴贺 唐宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期25-30,共6页

虚功法是一种计算电磁力和电磁转矩的常用方法。由于目前对永磁体内的磁共能没有明确的计算方法,使得虚功法在用于含有永磁体的系统时受到一定的限制。本文明确给出了永磁体磁共能的计算方法,并对其物理意义进行了阐述;通过实例计算验... 虚功法是一种计算电磁力和电磁转矩的常用方法。由于目前对永磁体内的磁共能没有明确的计算方法,使得虚功法在用于含有永磁体的系统时受到一定的限制。本文明确给出了永磁体磁共能的计算方法,并对其物理意义进行了阐述;通过实例计算验证了计算方法的正确性;对永磁体的实际退磁特性进行了考虑,其结果具有普遍的适用性,验证了该计算方法的合理性;并在此基础上分别采用解析法和图解法,对无传导电流时永磁体系统的磁共能进行了计算和分析。该计算方法为虚功法的应用提供了一定的理论基础,可以在一定程度上拓宽虚功法的应用范围。 展开更多

关键词 虚功法 永磁体 磁共能 磁能 电磁力

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混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机分段弱磁控制 被引量：6

10

作者 杨公德 林明耀 +5 位作者 李念 付兴贺 刘凯 谭广颖 张贝贝 孔永 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6557-6566,共10页

混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机(hybrid permanent magnet axial field flux-switching memory machine,HPM-AFFSMM)采用钕铁硼和铝镍钴两种永磁励磁,既具有轴向磁通切换永磁同步电机转矩和功率密度高的优点,又具有记忆电机永磁磁化... 混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机(hybrid permanent magnet axial field flux-switching memory machine,HPM-AFFSMM)采用钕铁硼和铝镍钴两种永磁励磁,既具有轴向磁通切换永磁同步电机转矩和功率密度高的优点,又具有记忆电机永磁磁化状态在线可调的特点。在研究HPM-AFFSMM调磁原理、电磁参数及数学模型的基础上,提出了一种HPM-AFFSMM宽调速控制方法。基于分区控制,低速区采用永磁饱和磁化方式运行,高速区采用分段弱磁方式运行。在分段弱磁区域,所需永磁磁链满足给定转速所在区间内的最大转速对应的永磁磁链。在全速度范围内,为实现充去磁,提出了一种对电机参数敏感性较低的自适应永磁磁链观测器设计方法。仿真和实验结果表明,在低速区,饱和增磁运行缩短了电机的起动过程;在高速区,分段弱磁运行优化了永磁磁链的控制,拓宽了电机的调速范围。因此,HPM-AFFSMM非常适合应用于电动汽车起/发一体机。 展开更多

关键词 混合永磁 磁通切换 记忆电机 在线调磁 分段弱磁 自适应永磁磁链观测器

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电机中ABC到dq0坐标变换的梳理与辨析 被引量：6

11

作者 付兴贺 陈锐 《微特电机》 2021年第4期1-8,13,共9页

针对电机中ABC到dq0坐标变换定义及使用混乱的问题,阐述了Clarke变换和Park变换的初始定义,梳理了两种变换的历史演变,澄清了两种变换的本质内涵。利用数学方法,推导并给出了等幅值和等功率的Clarke变换矩阵(ABC/αβ0)、两相静止到两... 针对电机中ABC到dq0坐标变换定义及使用混乱的问题,阐述了Clarke变换和Park变换的初始定义,梳理了两种变换的历史演变,澄清了两种变换的本质内涵。利用数学方法,推导并给出了等幅值和等功率的Clarke变换矩阵(ABC/αβ0)、两相静止到两相旋转坐标系的变换矩阵(αβ0/dq0),以及Park变换矩阵(ABC/dq0),分析了各种矩阵之间的联系、区别及使用条件。列举了一些对Clarke变换和Park变换理解不深刻、阐述不严谨的典型情况,并对目前不同文献对于Park变换定义不统一的问题进行了探讨。以永磁同步电机调速系统为例,建立不同坐标变换的仿真模型并进行仿真分析与验证,指出混淆坐标变换矩阵的典型特征及对系统仿真结果的影响,给出纠正措施与应对策略。 展开更多

关键词 坐标变换 CLARKE变换 PARK变换 永磁同步电机

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基于等效磁路法的轴向磁场磁通切换型永磁电机静态特性分析 被引量：5

12

作者 徐妲 赵旭鸣 +3 位作者 林明耀 付兴贺 郝立 李欣哲 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第11期79-84,共6页

轴向磁场磁通切换型永磁(AFFSPM)电机是一种轴向长度短、转矩密度高的新型永磁电机。该电机磁场呈三维分布,与径向磁场电机不同,需要对该电机进行三维有限元分析,从而增加了电机分析和优化时的计算时间和成本。基于等效磁路法分析了AFF... 轴向磁场磁通切换型永磁(AFFSPM)电机是一种轴向长度短、转矩密度高的新型永磁电机。该电机磁场呈三维分布,与径向磁场电机不同,需要对该电机进行三维有限元分析,从而增加了电机分析和优化时的计算时间和成本。基于等效磁路法分析了AFFSPM电机的静态特性,建立了AFFSPM电机的非线性等效磁路模型,采用该模型计算、分析了气隙磁密、空载永磁磁链、反电动势和电感等特性,并与采用三维有限元方法的计算结果进行比较,验证了AFFSPM电机等效磁路模型的准确性,表明等效磁路模型适用于AFFSPM电机初始设计和分析。 展开更多

关键词 轴向磁场 磁通切换 等效磁路法 电磁特性

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“电磁场”教学核心麦克斯韦方程组的多视角解读 被引量：5

13

作者 付兴贺 胥世豪 《电气电子教学学报》 2019年第4期90-99,共10页

麦克斯韦方程组是电气类学生“电磁场”课程的教学重点和难点。本文从物理和数学的视角对麦克斯韦方程组的既有解读进行补充,对麦克斯韦方程组所体现的哲学与美学思想以及麦克斯韦本人的教育经历和科研方法加以分析和延展,旨在从多个视... 麦克斯韦方程组是电气类学生“电磁场”课程的教学重点和难点。本文从物理和数学的视角对麦克斯韦方程组的既有解读进行补充,对麦克斯韦方程组所体现的哲学与美学思想以及麦克斯韦本人的教育经历和科研方法加以分析和延展,旨在从多个视角审视并概括总结麦克斯韦方程组所蕴含的伟大思想和宝贵经验,使学生了解麦克斯韦方程组的独特魅力,为学好“电磁场”课程以及从事科学研究奠定基础。 展开更多

关键词 麦克斯韦方程组 电磁场 多视角

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宽电压范围高速低压发电机交直变换器的平均电流控制策略 被引量：4

14

作者 台流臣 林明耀 +1 位作者 王建华 付兴贺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期19-26,共8页

基于双管Buck-Boost变换器,提出一种高速低压发电机交直变换器的平均电流控制策略。高速低压发电机的输出电压宽,低频电压纹波大,难以直接应用于低压直流供电系统,需要对发电机的输出电压进行稳压变换。同极性的双管Buck-Boost变换器适... 基于双管Buck-Boost变换器,提出一种高速低压发电机交直变换器的平均电流控制策略。高速低压发电机的输出电压宽,低频电压纹波大,难以直接应用于低压直流供电系统,需要对发电机的输出电压进行稳压变换。同极性的双管Buck-Boost变换器适用于宽电压范围输入场合。基于平均开关模型,建立双管Buck-Boost变换器同步工作模式的非理想低频小信号模型,推导关键的传递函数,分析输入参数变化、负载变化以及右半平面零点对控制环路稳定性的影响,提出高稳定性和低输出纹波的宽输入电压平均电流控制策略。通过SABER仿真软件,验证宽电压输入双管Buck-Boost变换器平均电流控制的可行性,设计一台10倍输入电压变化范围的原理样机并进行实验测试,验证了所提出控制策略的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 高速发电机 双管Buck-Boost变换器 低频小信号模型 平均电流控制

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基于降阶动态相量模型的电感耦合式励磁系统间接励磁电流估计

15

作者 付兴贺 夏宏伟 熊嘉鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期5152-5163,共12页

电励磁同步电机(EESM)具有稀土永磁材料依赖性低、励磁磁场可控、调速范围广的优点,在新能源汽车驱动领域拥有良好的应用前景。利用电感耦合式无刷励磁技术可以有效降低传统有刷EESM的摩擦损耗和维护成本。但是,无刷励磁技术的引入导致... 电励磁同步电机(EESM)具有稀土永磁材料依赖性低、励磁磁场可控、调速范围广的优点,在新能源汽车驱动领域拥有良好的应用前景。利用电感耦合式无刷励磁技术可以有效降低传统有刷EESM的摩擦损耗和维护成本。但是,无刷励磁技术的引入导致励磁电流无法直接测量,因此提出一种基于降阶动态相量模型的间接式励磁电流估计方法。首先利用电感耦合关系将励磁电流的直接估计转换为间接估计,有效地提高了算法的鲁棒性;然后推导出励磁电流降阶动态相量估计模型,进一步提高间接估计方法的精度;接着考虑电流谐波影响,提出变系数改进方法;最后通过仿真和实验验证了估计方法的有效性。 展开更多

关键词 电励磁同步电机 电感耦合式无刷励磁技术 电流估计 动态相量模型

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基于直接判据提取方式的直轴电流补偿型IPMSM最大转矩电流比控制算法

16

作者 付兴贺 陈锐 +1 位作者 殷凯轩 江政龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期5194-5206,共13页

为实现内嵌式永磁同步电机(IPMSM)高性能运行,该文提出一种最大转矩电流比(MTPA)决策与控制算法,旨在简化控制结构、加快系统动态响应、增强系统鲁棒性。该算法根据dq轴电流直接计算电磁转矩的微分项,并以此作为MTPA状态的决策判据。根... 为实现内嵌式永磁同步电机(IPMSM)高性能运行,该文提出一种最大转矩电流比(MTPA)决策与控制算法,旨在简化控制结构、加快系统动态响应、增强系统鲁棒性。该算法根据dq轴电流直接计算电磁转矩的微分项,并以此作为MTPA状态的决策判据。根据判据值对d轴电流参考值进行补偿,实现对MTPA状态的在线追踪。所提算法无需实际或虚拟信号注入和解算环节,系统动态性能得以提高。d轴电流补偿控制解决了算法收敛速度对负载条件较敏感的问题,提升了控制系统的鲁棒性。理论分析、仿真计算和实验结果验证了该方法的有效性和优越性,与虚拟信号注入法相比,所提出的算法在不同负载下对MTPA状态的收敛时间降低为原来的1/5~1/2。 展开更多

关键词 内嵌式永磁同步电机 最大转矩电流比 判据计算 直轴电流补偿

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永磁-感应子式混合励磁电机转子油摩损耗 被引量：3

17

作者 付兴贺 李红艳 林明耀 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期7-13,共7页

以充油运行永磁-感应子式混合励磁电机为对象,对电机转子油摩损耗进行了研究。根据电机结构特点,将电机中光滑转子与齿槽转子分开考虑,采用不同方法分别计算两部分的油摩损耗。基于流体力学理论,采用流体场数值计算方法,重点分析齿槽转... 以充油运行永磁-感应子式混合励磁电机为对象,对电机转子油摩损耗进行了研究。根据电机结构特点,将电机中光滑转子与齿槽转子分开考虑,采用不同方法分别计算两部分的油摩损耗。基于流体力学理论,采用流体场数值计算方法,重点分析齿槽转子油摩损耗的影响因素,得到了油摩损耗与电机转速和定子内径的数值关系,揭示了温度对转子油摩损耗的影响规律。样机实验结果与计算结果基本一致,验证了计算方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁-感应子式混合励磁电机 油摩损耗 流动模态 计算流体力学

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电励磁凸极同步电机磁阻转矩及其利用率提升方法研究 被引量：3

18

作者 付兴贺 江政龙 陈锐 《微特电机》 2021年第11期1-6,共6页

在电励磁凸极电机转子侧设置一定数目的磁障,增大电机凸极比,提高磁阻转矩。基于等效磁路法,推导电机的转矩方程,揭示影响磁阻转矩的几何参数。利用有限元开展电磁场计算,针对转子侧设置单磁障和双磁障的方案,获取磁障宽度和磁障之间距... 在电励磁凸极电机转子侧设置一定数目的磁障,增大电机凸极比,提高磁阻转矩。基于等效磁路法,推导电机的转矩方程,揭示影响磁阻转矩的几何参数。利用有限元开展电磁场计算,针对转子侧设置单磁障和双磁障的方案,获取磁障宽度和磁障之间距离的合理尺寸。为了提升磁阻转矩的利用率,进一步提升总转矩,在磁障内设置永磁体,通过合理设置永磁体的充磁方向实现磁偏置,减小励磁转矩和磁阻转矩达到最大值时的电流角差。结果表明,当磁障宽度占转子极宽的8.5%,磁障之间的距离占转子极宽的5.7%时,转矩提升效果较好。和传统电励磁电机相比,设置磁障后电励磁电机的总转矩提升13.9%,实现磁偏置后电机的总转矩在设置磁障的基础上提升14.5%。 展开更多

关键词 电励磁电机 磁障 磁阻转矩 永磁体 磁偏置

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基于新型串联内模扩张状态观测器的PMSM齿槽转矩补偿控制方法 被引量：1

19

作者 付兴贺 顾胜东 +3 位作者 何航 付春雨 董婷 王炤恒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期8729-8739,共11页

为了降低齿槽转矩对永磁同步电机伺服系统控制性能的影响,提出一种串联内模扩张状态观测器,以实现更准确的齿槽转矩观测和扰动补偿控制。通过齿槽转矩建模和观测器幅频特性分析,指出常规观测器存在周期性扰动观测性能差、低频扰动放大... 为了降低齿槽转矩对永磁同步电机伺服系统控制性能的影响,提出一种串联内模扩张状态观测器,以实现更准确的齿槽转矩观测和扰动补偿控制。通过齿槽转矩建模和观测器幅频特性分析,指出常规观测器存在周期性扰动观测性能差、低频扰动放大、系统阶次过高以及带宽要求严格等问题。针对所提出的观测器串联式结构,开展理论推导、仿真计算、实验验证以及对比分析工作,证明了扩张状态观测器估计低频扰动、内模观测器估计齿槽转矩的串联形式具有更好的扰动观测效果。将所提观测器应用于永磁同步电机伺服控制系统,系统转速波动和跟踪误差降低了约40%,观测器带宽要求降低了约60%。同时,系统算法的稳定性和抗低频扰动的能力得到了增强。 展开更多

关键词 永磁同步电机 齿槽转矩 内模观测器 扩张状态观测器 带宽

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半球型线圈阵列聚焦磁场计算与性能优化 被引量：1

20

作者 付兴贺 付相达 +1 位作者 孙剑飞 陈武 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期689-697,共9页

为提高聚磁装置的电磁性能,提升经颅刺激、肿瘤治疗等领域的医疗效果,提出一种半球型线圈阵列结构及优化设计方法.根据电磁场理论建立了聚焦磁场解析计算模型,利用电磁场数值计算方法计算聚焦磁场,验证了解析模型的正确性,揭示了聚焦磁... 为提高聚磁装置的电磁性能,提升经颅刺激、肿瘤治疗等领域的医疗效果,提出一种半球型线圈阵列结构及优化设计方法.根据电磁场理论建立了聚焦磁场解析计算模型,利用电磁场数值计算方法计算聚焦磁场,验证了解析模型的正确性,揭示了聚焦磁场的分布规律,给出了主要结构参数的灵敏度评价.根据优化目标和约束条件,利用解析模型和智能优化算法(NSGA-Ⅱ)对聚磁线圈阵列开展优化设计,得到满足热性能和聚磁性能等指标的设计结果.建立了聚磁线圈阵列原理样机并开展实验研究.优化计算结果、有限元计算结果及实验结果对比表明:聚焦磁场解析计算模型的计算误差约2%~3%,半球型线圈阵列布置合理,聚焦磁场满足范围、梯度以及幅值要求,采用NSGA-Ⅱ优化设计有效提高了线圈阵列的聚磁性能. 展开更多

关键词 聚焦磁场 聚磁线圈阵列 解析计算 遗传算法 优化设计

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