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3种谐波电流注入模式下的磁通切换永磁电机缺相容错控制 被引量：18
1
作者 於锋 程明 +1 位作者 夏子朋 邹国棠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期836-844,共9页
对矢量控制九相定子36槽/转子34极磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机驱动系统中一相断路故障工况进行研究。单相故障时,根据转矩电流分量不变及定子铜耗方程,提出了3种谐波电流注入模式下无扰运行的容错控制策略... 对矢量控制九相定子36槽/转子34极磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机驱动系统中一相断路故障工况进行研究。单相故障时,根据转矩电流分量不变及定子铜耗方程,提出了3种谐波电流注入模式下无扰运行的容错控制策略,即在容错运行时分别注入3次,3、5次以及3、5、7次谐波电流,进而获得铜耗最小优化目标的容错电流通用在线生成方法。仿真分析和原理样机容错实验结果,证明了所提方案可以减小定子绕组断路故障引起的转矩脉动,使九相FSPM电机在故障状态下的运行性能得到明显改善,有效提高调速系统的可靠性。 展开更多
关键词 磁通切换永磁(fspm) 永磁电机 容错 断路 谐波电流 铜耗
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基于模型预测转矩控制的五相磁通切换永磁电机开路故障容错策略 被引量：15
2
作者 陈富扬 花为 +2 位作者 黄文涛 朱建国 佟明昊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期337-346,共10页
为了提高单相开路故障下五相磁通切换永磁电机的控制性能,将模型预测转矩控制技术应用于其容错控制中。为了实现对基波和谐波空间状态的综合控制,该研究选择转矩、磁链幅值和谐波空间电流作为控制目标。针对容错算法中模型预测控制计算... 为了提高单相开路故障下五相磁通切换永磁电机的控制性能,将模型预测转矩控制技术应用于其容错控制中。为了实现对基波和谐波空间状态的综合控制,该研究选择转矩、磁链幅值和谐波空间电流作为控制目标。针对容错算法中模型预测控制计算量大的问题,根据直接转矩控制中设置开关状态表的思想,提出一种基于电压矢量预筛选的模型预测转矩控制策略。该方法通过确定定子磁链所处的扇区位置,并结合转矩和磁链幅值的变换,通过查表法选定对应的电压矢量集作为预测模型的备选矢量,能够在满足控制性能的基础上有效地降低遍历次数,实现简化计算。最后,通过仿真和实验,验证所提模型预测转矩控制策略的有效性。 展开更多
关键词 磁通切换永磁电机 模型预测转矩控制 预筛选 容错控制 五相
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机械压力机伺服直驱式新型永磁电动机的设计与应用研究 被引量：5
3
作者 赵升吨 梁锦涛 +1 位作者 赵永强 谢嘉 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期59-66,共8页
为了研究用于机械压力机的伺服直驱式新型永磁电动机,对压力机传动机构的合理方式进行了探讨,从而确定对伺服直驱电机的性能要求。对各类新型永磁电动机分别进行介绍,确定适合于压力机伺服驱动的拓扑结构,并制作样机和电机性能测试平台... 为了研究用于机械压力机的伺服直驱式新型永磁电动机,对压力机传动机构的合理方式进行了探讨,从而确定对伺服直驱电机的性能要求。对各类新型永磁电动机分别进行介绍,确定适合于压力机伺服驱动的拓扑结构,并制作样机和电机性能测试平台以验证直驱电机的性能特性。研制了通用型伺服驱动器,对电机各相绕组电流进行独立控制,使磁阻转矩得到合理利用,同时提高了弱磁升速能力。讨论了压力机减速制动过程中能量储存的方式,并研制了外转子开关磁通永磁电机和飞轮一体式储能系统,使伺服压力机更好地展现了节能减排方面的优势。 展开更多
关键词 伺服压力机 轴向磁场永磁电动机 横向磁场永磁电动机 开关磁场永磁电动机 飞轮储能
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磁通切换双定子电机定位力矩抑制方法研究 被引量：1
4
作者 龚剑峰 全力 +1 位作者 朱孝勇 宗在云 《微特电机》 北大核心 2016年第1期17-21,共5页
磁通切换永磁(FSPM)电机具有功率密度高、输出转矩大、反电动势正弦等优点,与传统永磁体位于转子的永磁同步电机、无刷直流电机相比,FSPM电机存在较大的转矩脉动,这也一定程度上限制了该类电机在诸如高精度运动控制、伺服系统等领域的... 磁通切换永磁(FSPM)电机具有功率密度高、输出转矩大、反电动势正弦等优点,与传统永磁体位于转子的永磁同步电机、无刷直流电机相比,FSPM电机存在较大的转矩脉动,这也一定程度上限制了该类电机在诸如高精度运动控制、伺服系统等领域的应用和推广。针对磁通切换双定子电机,提出了一种"内、外电机错位设计与控制"的方法,并进行理论分析和实验验证。在电机本体设计上,采用磁路并联式同心圆结构,同时将内、外定子之间错开一个角度;控制时,通过控制内、外定子电流相位,以达到明显抑制定位力矩的目的。仿真分析和实验研究均表明,该方法能使电机在保持高转矩密度的同时,能有效降低了该类电机的总转矩脉动,为该类双凸极类双定子电机的转矩脉动的抑制,提供了一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 定位力矩抑制 双定子 磁通切换 磁路并联式 同心圆结构
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五相容错式磁通切换永磁电机SVPWM控制
5
作者 唐红雨 赵文祥 姜庆旺 《微特电机》 北大核心 2017年第7期63-67,共5页
五相容错式磁通切换永磁(FT-FSPM)电机是一种新型多相永磁无刷电机。分析了五相电机工作原理和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的32个空间电压矢量,并以第二扇区为例,采用相邻最近四矢量算法推导了该电机的开关顺序表和电压作用时间,并对开关... 五相容错式磁通切换永磁(FT-FSPM)电机是一种新型多相永磁无刷电机。分析了五相电机工作原理和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的32个空间电压矢量,并以第二扇区为例,采用相邻最近四矢量算法推导了该电机的开关顺序表和电压作用时间,并对开关时间和扇区进行了仿真,设计了基于SVPWM的五相FT-FSPM电机控制策略,搭建了系统实验平台,仿真和实验结果表明,该方法可以有效实现五相FT-FSPM电机系统控制,并具有较好的动态性能。 展开更多
关键词 磁通切换永磁 空间矢量PWM 多相电机 相邻最近四矢量
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轨道交通用次级分段型直线磁通切换永磁电机研究 被引量：19
6
作者 曹瑞武 苏恩超 张学 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1001-1012,共12页
基于城市轨道交通直线牵引系统,已有研究成果综合比较了直线感应电机(LIM)和次级齿槽型直线磁通切换永磁(LFSPM)电机,结果表明次级齿槽型LFSPM电机具有推力密度大、效率高和功率因数高等优点。然而,其次级为齿槽结构,如应用于轨道交通... 基于城市轨道交通直线牵引系统,已有研究成果综合比较了直线感应电机(LIM)和次级齿槽型直线磁通切换永磁(LFSPM)电机,结果表明次级齿槽型LFSPM电机具有推力密度大、效率高和功率因数高等优点。然而,其次级为齿槽结构,如应用于轨道交通等长距离驱动系统时,则会增加次级体积及材料和加工成本。为了进一步降低次级成本,该文首先提出一种次级分段型LFSPM电机拓扑结构,该电机次级无轭部,仅由分段导磁块组成,次级材料体积小、成本低。通过对该电机的气隙磁场进行谐波分析,推导了推力产生的机理。然后在直线电机驱动地铁的实际尺寸及运行工况条件下,建立了该电机的二维有限元仿真模型,并对关键参数进行了优化。最后,在最优结构的基础上,结合广州地铁4号线,对比分析了该电机和LIM的系统成本和能耗。为该类电机在轨道交通直线牵引系统实际应用奠定了理论基础和设计参考。 展开更多
关键词 直线电机 磁通切换永磁电机 轨道交通 有限元分析
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永磁磁通切换电机的转矩冲量平衡控制技术 被引量：6
7
作者 王宇 肖文妍 +1 位作者 郝雯娟 耿亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6577-6584,共8页
永磁磁通切换(flux switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构简单坚固等优势,适合运行在无刷交流场合。经典的矢量控制和直接转矩控制(direct torque control,DTC)可以应用到FSPM电机系统中。DTC具有优秀的转矩... 永磁磁通切换(flux switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构简单坚固等优势,适合运行在无刷交流场合。经典的矢量控制和直接转矩控制(direct torque control,DTC)可以应用到FSPM电机系统中。DTC具有优秀的转矩动态性能,然而,转速的动态性能受到转速环PI参数的影响。因此,研究了一种转矩冲量平衡控制来优化转速的动态性能。基于转矩冲量平衡控制的思想,在动态过程中,该算法可以使得转速只经过一次调节(一次减速、一次升速)过程即可收敛,达到了最优的转速动态性能。仿真和实验结果验证了算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 永磁磁通切换电机 直接转矩控制策略 转矩冲量平衡控制策略 动态性能
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一种磁通切换电机转子初始位置检测新方法 被引量：1
8
作者 黄松柏 胡国珍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期197-202,共6页
转子初始位置检测一直是磁通切换电机研究的难点问题。首先对12/10极磁通切换电机的电感特性进行了深入的研究,在验证其线电感呈正弦分布且一个周期变动2次的基础上,提出了一种基于电感正弦区模型和铁心非线性磁化特性相结合的转子初始... 转子初始位置检测一直是磁通切换电机研究的难点问题。首先对12/10极磁通切换电机的电感特性进行了深入的研究,在验证其线电感呈正弦分布且一个周期变动2次的基础上,提出了一种基于电感正弦区模型和铁心非线性磁化特性相结合的转子初始位置检测方法。在电感正弦区,采用电流斜率差值计算法来辨识电感信息,建立角度-电感关系的数学模型,然后在初步辨识出转子初始位置的基础上再向绕组施加等宽脉冲电压,并利用磁场饱和引起的电感量的变化来估计出转子的磁极极性。最后实验结果表明,所提出的方法能够可靠而有效的检测出转子初始位置,估算精度为15°。 展开更多
关键词 磁通切换电机 线电感模型 转子初始位置 等宽电压脉冲
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定子永磁式双转子电机设计与实验研究 被引量：9
9
作者 莫丽红 全力 +2 位作者 朱孝勇 陈云云 邱海兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期74-82,共9页
提出一种应用于混合动力汽车驱动系统的新型定子永磁式双转子电机,即将双转子电机概念与永磁磁通切换电机相结合,以获得高转矩密度、低转矩脉动及高功率密度,满足混合动力系统对于小型轻量化及平稳运行的需求。本文对新型定子永磁式磁... 提出一种应用于混合动力汽车驱动系统的新型定子永磁式双转子电机,即将双转子电机概念与永磁磁通切换电机相结合,以获得高转矩密度、低转矩脉动及高功率密度,满足混合动力系统对于小型轻量化及平稳运行的需求。本文对新型定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及其混合动力驱动系统的工作原理进行了介绍,详细分析了内外电机的设计方法及基于转矩脉动最小的尺寸优化,并利用有限元方法对电机电磁性能进行了仿真。仿真表明了电机设计的合理性,通过原理样机实测数据验证了电机设计的有效性,并显示了内外电机具有的快速响应性能,说明此结构双转子电机可有效提高转矩密度,减小转矩脉动,通过合理设计能满足HEV应用功率需求。 展开更多
关键词 永磁磁通切换电机 双转子电机设计 混合动力汽车 电磁性能 有限元方法
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Initial Rotor Position Detection of 12/10 Flux-switching Permanent Magnet Motors 被引量：10
10
作者 XU Peilin DENG Zhiquan WANG Yu SONG Lucheng 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0014-I0014,共1页
电机转子初始位置检测的精度直接决定其启动运行时的性能。针对12/10极永磁磁通切换型电机,在验证其凸极性的基础上,采用注入脉振高频信号实现转子初始位置估计。通过对传统高频脉振正弦电压信号注入的分析,研究了基于高频方波或三角波... 电机转子初始位置检测的精度直接决定其启动运行时的性能。针对12/10极永磁磁通切换型电机,在验证其凸极性的基础上,采用注入脉振高频信号实现转子初始位置估计。通过对传统高频脉振正弦电压信号注入的分析,研究了基于高频方波或三角波的注入方法,再利用电流差值调制或直接信号调制方法得到位置误差信号,同时根据磁路的饱和效应,通过对d轴电流过零点时间差值的累加,实现了磁极方向辨识。分析了位置误差信号的系数与初始位置检测收敛性的关系。通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 转子磁通 初始位置检测 电机转子 切换 开关磁阻电动机 永磁 转子位置检测 永久磁铁
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