一种新型无刷直流电机谐振极软开关逆变器 被引量：20

1

作者 贺虎成 刘卫国 解恩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期99-106,共8页

永磁无刷直流电机具有高功率密度、高转矩/电流比和控制简单等优势,得到了广泛应用。然而,无刷直流电机通常采用硬开关逆变器驱动,硬开关逆变器的系统效率较低,散热器的体积和重量较大,限制了大功率无刷直流电机驱动系统功率密度和性能... 永磁无刷直流电机具有高功率密度、高转矩/电流比和控制简单等优势,得到了广泛应用。然而,无刷直流电机通常采用硬开关逆变器驱动,硬开关逆变器的系统效率较低,散热器的体积和重量较大,限制了大功率无刷直流电机驱动系统功率密度和性能的进一步提升。针对硬开关逆变器问题,提出了一种无刷直流电机专用的谐振极软开关电压源逆变器。通过在传统硬开关逆变器的三相输出端添加辅助谐振网络,实现了逆变桥主开关器件的零电压(ZVS)开关动作,辅助双向开关在零电流开关(ZCS)条件开通和关断。针对新型软开关逆变器,提出了一种新的脉宽调制(PWM)控制策略——TPWM+TON,逆变桥上下侧开关器件轮流进行PWM调制,保持了直流母线中点电位的平衡,且使主开关和辅助开关的开关频率降到PWM调制频率的一半。对提出的软开关逆变器进行了实验研究,实验结果验证了电路结构、理论分析和控制策略的正确性与可行性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 脉宽调制 零电压开关 零电流开关

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双余度无刷电动机位置伺服系统仿真与试验 被引量：21

2

作者 马瑞卿 刘卫国 解恩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期98-103,共6页

建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方... 建立了稀土永磁(rare earth permanent magnet,REPM)双余度无刷直流电动机(dual-redundancy brushless DC motor,DR-BLDCM)位置伺服系统的位置、速度、电流三闭环数学模型,针对并联型隔槽嵌放式DR-BLDCM的结构,采用磁感应强度波形分析方法,得到了该电机在每极每相槽数q=1时的每相自感和相间互感的计算公式,并给出了在q=2和q=3时的自感和互感的参数修正关系。在Matlab/Simulink环境下,构建了基于Matlab的系统仿真模型,采用一种实用的正弦波消顶方法,即用消去顶部的正弦波来代替梯形波,减小了系统仿真过程的计算量。通过对DR-BLDCM位置伺服系统实际参数的动态性能仿真,得到了位置伺服系统阶跃响应和频率响应曲线。仿真曲线与DR-BLDCM电动舵机实际系统试验结果一致,从而验证了DR-BLDCM自感和互感算法及此类系统模型的有效性。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 双余度 伺服系统 自感 互感 仿真 试验

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双余度永磁无刷直流电机速度伺服控制系统 被引量：12

3

作者 马瑞卿 刘卫国 解恩 《电气传动》 北大核心 2006年第1期41-44,共4页

介绍了舵机用双余度永磁无刷直流电动机速度伺服控制系统构成,对无刷直流电动机动态数学模型、双闭环控制系统动态数学模型、以及基本控制策略进行了分析与研究,通过对系统进行的仿真和实验测试表明,系统控制具有成功的速度伺服性能。

关键词 无刷直流电动机 双余度 数学模型 舵机 仿真

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无位置传感器无刷直流电动机起动的设计与实现 被引量：11

4

作者 解恩 刘景林 侯宏胜 《微特电机》 北大核心 2006年第2期20-22,共3页

在分析永磁同步电动机变频起动过程和无刷直流电动机定、转子磁势的相位关系的基础上,详细设计了硬件和软件,实现了无位置传感器无刷直流电动机外同步起动以及向自同步运行切换。

关键词 无刷直流电动机 无位置传感器 单片机 起动

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无刷直流电动机的开环调速机械特性研究 被引量：8

5

作者 罗玲 马瑞卿 +2 位作者 解恩 谭博 窦满峰 《微特电机》 北大核心 2009年第1期11-14,共4页

基于星形三相六状态工作模式的无刷直流电动机的等效电路和电压回路方程,对调节PWM占空比和调节直流电源电压两种调速方式的无刷直流电动机的开环机械特性表达式进行了推导。对一样机的两种调速方式开环机械特性进行了仿真和实验分析。... 基于星形三相六状态工作模式的无刷直流电动机的等效电路和电压回路方程,对调节PWM占空比和调节直流电源电压两种调速方式的无刷直流电动机的开环机械特性表达式进行了推导。对一样机的两种调速方式开环机械特性进行了仿真和实验分析。仿真和实验结果验证了推导的机械特性表达式的正确性。调节PWM占空比调速时,空载和轻载由于电流不连续,机械特性较软,随着负载增加,电流连续,机械特性变硬。调节直流电源电压调速时,电枢电流始终保持连续,机械特性较硬。分析了PWM开关频率、电枢电感对机械特性的影响,所得结论为无刷直流电动机及控制器设计中相关参数的选择提供了理论依据。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 调速 机械特性 占空比 电枢电感

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无刷直流电动机电流波形分析 被引量：8

6

作者 解恩 刘卫国 +1 位作者 杨前 侯红胜 《微特电机》 北大核心 2007年第12期7-8,23,共3页

着重分析无刷直流电动机(BLDCM)电枢电流波形。理论上,由于BLDCM的转子采用永磁体励磁,电机气隙理想磁场为梯形波磁场,当采用方波电压控制时,电枢电流应为方波电流,而实际上电流波形并非方波,其主要原因是由于绕组反电势并非理想梯形波。

关键词 无刷直流电动机(BLDCM) 反电势 电枢电流

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高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮系统 被引量：5

7

作者 何琳琳 刘兆瑜 +1 位作者 窦满锋 解恩 《微特电机》 北大核心 2007年第8期36-38,41,共4页

实现了用直流力矩电机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制。设计了由PWM脉宽调制技术构建的工作在速率控制模式下的反作用飞轮控制系统,并对其硬件电路进行了具体实现。在实际运行中对系统有效性和实用性进行了验证。

关键词 气球吊篮 姿态控制 反作用飞轮 PWM

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一种新颖的直流电机PWM调制方式 被引量：5

8

作者 解恩 王璞 《电机与控制应用》 北大核心 2012年第11期29-32,共4页

分析了直流电机和无刷直流电机PWM调制的几种方式,指出现有的PWM方式的优点与不足。在对它们进行综合分析后,提出一种新颖的PWM调制方式,该方法使得桥式电路可靠性有保证,没有回馈电源电流,并且功率器件功耗均衡,实现简单。对无刷直流电... 分析了直流电机和无刷直流电机PWM调制的几种方式,指出现有的PWM方式的优点与不足。在对它们进行综合分析后,提出一种新颖的PWM调制方式,该方法使得桥式电路可靠性有保证,没有回馈电源电流,并且功率器件功耗均衡,实现简单。对无刷直流电机(BLDCM)驱动电路中各信号点进行测试,测试波形和设计目标一致。 展开更多

关键词 PWM调制 桥式电路 电机控制

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PWM调制对无刷直流电机转子涡流损耗的影响 被引量：4

9

作者 解恩 刘卫国 +1 位作者 罗玲 王璞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期117-125,共9页

针对无刷直流电机在PWM调制下转子涡流损耗问题,由于在空间上,运动的转子切割电枢磁场会感应出电动势;在时间上,PWM引起的电枢磁动势变化及电机齿槽磁通密度变化也会在转子上感应出电动势,所以文中将这3种转子上感应电动势分别定义为运... 针对无刷直流电机在PWM调制下转子涡流损耗问题,由于在空间上,运动的转子切割电枢磁场会感应出电动势;在时间上,PWM引起的电枢磁动势变化及电机齿槽磁通密度变化也会在转子上感应出电动势,所以文中将这3种转子上感应电动势分别定义为运动电动势、感应电动势和齿槽电动势。在不考虑涡流反应的前提下,对11kW无刷直流电机在典型工作点选择最大曲面和最大闭合曲线分别计算运动电动势和感应电动势并分析,得到时间感应电动势远大于空间运动电动势(齿槽电动势未计),并且得到PWM占空比等于50%时,时间感应电动势达到最大。通过设计多组电机对拖加载温升实验,分离出三种涡流电动势对应的转子温升,实验结果验证了所提出的观点。 展开更多

关键词 无刷直流电机 转子涡流损耗 运动电动势 感应电动势 齿槽电动势 对拖实验转子温升

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稀土永磁无刷直流电动机绕组嵌放对磁势的影响 被引量：3

10

作者 罗玲 刘卫国 +2 位作者 窦满峰 马瑞卿 解恩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期86-91,共6页

应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽... 应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽和隔槽嵌放方式的磁势进行了理论分析,结果表明,在磁路饱和的情况下,单绕组工作时同槽嵌放电枢磁势的去磁作用小,而双绕组工作时,隔槽嵌放的电枢磁势去磁作用小;同槽嵌放更适用于冷备份余度模式,隔槽嵌放则宜于热备份余度模式。对电枢磁场、空载磁场、负载磁场和机械特性进行了有限元仿真计算,并对隔槽嵌放样机的机械特性进行了测试,仿真和测试结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 永磁 无刷直流电动机 双绕组:磁势 有限元方法

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稀土永磁电机在航空上的应用 被引量：3

11

作者 刘卫国 解恩 《电气技术》 2007年第10期28-30,共3页

　　1稀土永磁电机在航空上的应用特点 　　随着稀土永磁材料、电力电子、微电子、微机、新型控制理论及电机理论的进步,稀土永磁电机的技术发展十分迅速,在航空领域显示出广泛的应用前景和强大的生命力. 　　……

关键词 稀土永磁电机 稀土永磁无刷直流电动机 电力作动系统 有刷直流电动机 稀土永磁无刷直流电机 稀土永磁材料 稀土金属间化合物永磁材料 航空

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航空高压无刷直流电动机控制系统研究

12

作者 侯红胜 马瑞卿 解恩 《微电机》 北大核心 2006年第7期51-54,共4页

针对今后飞机将会采用高压直流供电的趋势,研制了一种新型航空270V无刷直流电动机控制系统。文中提出了一种高稳定性的脉冲串转速给定方法,研究了基于专用单片开关电源控制芯片的DC/DC转换技术,系统采用单片机为控制核心,通过软、硬件... 针对今后飞机将会采用高压直流供电的趋势,研制了一种新型航空270V无刷直流电动机控制系统。文中提出了一种高稳定性的脉冲串转速给定方法,研究了基于专用单片开关电源控制芯片的DC/DC转换技术,系统采用单片机为控制核心,通过软、硬件相结合的方式,实现了无刷直流电动机的软起动、闭环稳速和转速连续调控。 展开更多

关键词 高压 开关电源 稳速 调速 无刷直流电动机

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采用ADuC812的无位置传感器BLDCM控制系统 被引量：1

13

作者 解恩 马瑞卿 侯宏胜 《微特电机》 北大核心 2006年第1期20-22,共3页

在全面分析研究了无位置传感器无刷直流电动机运行方式的基础上,阐述了反电势过零检测、相位判断及相位补偿的原理及实现方法,并且为了在较宽的范围内提高无刷直流电动机的调速性能,系统采用高性能ADuC812(兼容8052内核)单片机作为微处... 在全面分析研究了无位置传感器无刷直流电动机运行方式的基础上,阐述了反电势过零检测、相位判断及相位补偿的原理及实现方法,并且为了在较宽的范围内提高无刷直流电动机的调速性能,系统采用高性能ADuC812(兼容8052内核)单片机作为微处理器,实现数字转速闭环控制。 展开更多

关键词 无位置传感器 无刷直流电动机 单片机 闭环控制

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IPM在无刷直流电动机控制器中的应用 被引量：2

14

作者 解恩 侯红胜 《微电机》 北大核心 2009年第1期67-69,共3页

为缩短主功率电路的设计周期,提高可靠性,提出了一种基于IPM的270 V、10 kW无刷直流电动机控制器设计方法,并采用新型PWM-轮斩,从而简化了主功率电路及驱动设计过程,很大程度上减弱主功率电路分布参数对其安全运行的威胁,并且轮斩使得... 为缩短主功率电路的设计周期,提高可靠性,提出了一种基于IPM的270 V、10 kW无刷直流电动机控制器设计方法,并采用新型PWM-轮斩,从而简化了主功率电路及驱动设计过程,很大程度上减弱主功率电路分布参数对其安全运行的威胁,并且轮斩使得功率驱动可靠复位,功率器件发热均匀,母线电压无泵升。通过负载试验和波形测试,验证了设计的可行性。 展开更多

关键词 智能功率模块 无刷直流电动机 主功率电路 轮斩 测试

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基于485总线的多无刷直流电机控制设计与实现 被引量：2

15

作者 解恩 贺虎成 侯宏胜 《微电机》 北大核心 2009年第2期71-73,共3页

为了实现远程控制多台无刷直流电动机,使电机控制信号免受干扰并尽可能减少联接电缆,设计了以RS-485总线为通信方式,组成主、从多机网络对多台电机进行控制。通信数据包括向各个电机传送PWM占空比,并接收转速、电压以及电流等参数。实... 为了实现远程控制多台无刷直流电动机,使电机控制信号免受干扰并尽可能减少联接电缆,设计了以RS-485总线为通信方式,组成主、从多机网络对多台电机进行控制。通信数据包括向各个电机传送PWM占空比,并接收转速、电压以及电流等参数。实验结果验证所设计RS-485通信是可行且准确的,使得上位机控制多个控制对象连线简洁,提高了系统的可靠性。 展开更多

关键词 485总线 无刷直流电动机 单片机 通信 实验

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功率驱动集成电路安全性分析与设计 被引量：1

16

作者 解恩 刘卫国 +1 位作者 侯红胜 杨前 《微电机》 北大核心 2008年第8期58-59,65,共3页

功率驱动电路是控制电路和功率放大器的联接纽带。功率放大器多数选择相应的功率电路形式(三相全桥或H桥等)以及主功率器件,而对于功率驱动电路设计,则是电路安全工作的核心,特别是对于中、大功率控制器设计。文中先抛开电路布线安全性... 功率驱动电路是控制电路和功率放大器的联接纽带。功率放大器多数选择相应的功率电路形式(三相全桥或H桥等)以及主功率器件,而对于功率驱动电路设计,则是电路安全工作的核心,特别是对于中、大功率控制器设计。文中先抛开电路布线安全性设计,主要介绍驱动集成电路原理安全性设计。 展开更多

关键词 功率驱动电路 集成电路 电压瞬变 负过冲 安全性

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一种可靠实用的无刷直流电动机单片机控制方法 被引量：1

17

作者 解恩 刘卫国 +1 位作者 侯红胜 杨前 《微电机》 北大核心 2007年第2期78-80,共3页

选取经济、简单的单片机AT89C2051为控制核心,尽可能简化无刷直流电动机控制器的设计,实现电动机的速度闭环控制。其中PWM、数字闭环和逻辑解码以及闭环抗扰都由软件完成。电机已用于工程实践中,运行良好。

关键词 无刷直流电动机 单片机 速度闭环 脉宽调制

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单相并网模型电流控制及数字延时影响研究 被引量：1

18

作者 李森 解恩 +1 位作者 武汇涛 薛世阳 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期43-46,共4页

并网逆变器作为电能变换的重要一环,其控制算法显得尤为重要。针对单相L型并网逆变器将模型电流控制应用其中,得到了一种参数易于整定的逆变并网控制算法且适用性强。为满足工程实践要求,分析了数字控制延时对系统稳定性的影响,并给出... 并网逆变器作为电能变换的重要一环,其控制算法显得尤为重要。针对单相L型并网逆变器将模型电流控制应用其中,得到了一种参数易于整定的逆变并网控制算法且适用性强。为满足工程实践要求,分析了数字控制延时对系统稳定性的影响,并给出了控制参数修正方法;同时在计算并网逆变器给定输出电压时,对于数字控制延时的影响给出了电网电压反馈值合适的相位补偿。最后通过仿真与实验验证了模型电流控制的适用性及补偿数字控制延时影响的有效性。 展开更多

关键词 逆变器 模型电流控制 单相并网 数字控制延时

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基于滑模控制的小型风电并网MPPT控制研究 被引量：1

19

作者 吴少石 解恩 +1 位作者 曾世 刘惠婷 《微特电机》 北大核心 2016年第8期117-121,共5页

针对小型单相风力发电并网系统(发电机额定功率1 k W),基于滑模控制的强鲁棒性和快速响应特性,设计了一种滑模MPPT控制算法,并做了优化。该并网系统由MPPT控制算法直接给定并网电流有效值,并捕捉电网电压波形来共同确定系统给定的并网... 针对小型单相风力发电并网系统(发电机额定功率1 k W),基于滑模控制的强鲁棒性和快速响应特性,设计了一种滑模MPPT控制算法,并做了优化。该并网系统由MPPT控制算法直接给定并网电流有效值,并捕捉电网电压波形来共同确定系统给定的并网电流参考值,以此来实现并网系统的MPPT控制要求。通过MATLAB/Simulink仿真软件对该系统控制方案进行仿真分析,仿真结果说明所设计的滑模MPPT控制算法能够使得整个并网系统快速有效地跟踪最大功率点以及实现并网时功率因数等于1;优化后的方案能够一定程度削弱系统在稳态运行时的抖振以及并网电流波形畸变的问题。 展开更多

关键词 风力发电 并网 最大功率点追踪 滑模控制

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无位置传感器无刷直流电动机正反转控制分析 被引量：1

20

作者 解恩 刘景林 侯宏胜 《微电机》 北大核心 2006年第3期25-27,共3页

无位置传感器无刷直流电机的控制是电机控制的方法之一,有控制结构简单等优点。依据无刷直流电动机定转子磁势的相位关系,深入分析无位置传感器无刷直流电动机正反转控制的逻辑编排,并分析了无位置传感器和有位置传感器正、反转控制的... 无位置传感器无刷直流电机的控制是电机控制的方法之一,有控制结构简单等优点。依据无刷直流电动机定转子磁势的相位关系,深入分析无位置传感器无刷直流电动机正反转控制的逻辑编排,并分析了无位置传感器和有位置传感器正、反转控制的不同。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 逻辑编排 正反转控制 磁势 位置传感器

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