电力作动器中永磁容错电机及其控制系统的发展 被引量：49

1

作者 郝振洋 胡育文 黄文新 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期149-158,共10页

详细分析了电力作动器中永磁电机及其控制系统的不同容错方案,并进行了总结比较,指出了各个方案的优缺点。同时建立了六相十极永磁容错电机的有限元仿真模型,利用有限元矢量磁位法对该模型进行了静态和瞬态电磁场的仿真分析。通过有限... 详细分析了电力作动器中永磁电机及其控制系统的不同容错方案,并进行了总结比较,指出了各个方案的优缺点。同时建立了六相十极永磁容错电机的有限元仿真模型,利用有限元矢量磁位法对该模型进行了静态和瞬态电磁场的仿真分析。通过有限元计算表明,发生断路或短路相的电枢绕组对其他相绕组几乎没有电磁影响,因此,六相十极永磁容错电机具有很强的磁隔离和故障隔离能力。 展开更多

关键词 电力作动器 有限元分析 永磁容错电机 磁隔离 故障隔离

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一种改进型永磁电机数字电流滞环控制方法 被引量：9

2

作者 余文涛 胡育文 +2 位作者 郝振洋 黄文新 许顺 《电气传动》 北大核心 2010年第2期29-32,共4页

基于永磁容错电机最优转矩控制系统,提出了一种改进型数字电流滞环控制算法。对传统数字滞环电流的跟随和脉动进行了数学分析,并推导了在一个采样周期内,通过改变占空比D可以使电流跟踪更好,谐波减少。仿真和实验结果表明,取D<1的恒... 基于永磁容错电机最优转矩控制系统,提出了一种改进型数字电流滞环控制算法。对传统数字滞环电流的跟随和脉动进行了数学分析,并推导了在一个采样周期内,通过改变占空比D可以使电流跟踪更好,谐波减少。仿真和实验结果表明,取D<1的恒定占空比与传统数字滞环(D=1)相比,电流跟踪性能得到改善,正弦度更好,验证了该算法的可行性和优越性,该方法也适用于一般永磁电机数字电流滞环控制系统。 展开更多

关键词 永磁容错电机 数字滞环 变占空比 电流跟踪

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非正弦反电势五相永磁电机开路故障容错控制研究 被引量：2

3

作者 郭玲玲 王凯 +1 位作者 王涛 张建亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1984-1991,共8页

与正弦波电机相比,具有非正弦反电势波形的多相电机可提升转矩密度,但容错运行时,反电势谐波会产生额外的转矩脉动。为此,该文提出一种非正弦反电势五相永磁同步电机缺相容错控制策略。基于单相开路故障下转矩方程,推导平稳运行时同步... 与正弦波电机相比,具有非正弦反电势波形的多相电机可提升转矩密度,但容错运行时,反电势谐波会产生额外的转矩脉动。为此,该文提出一种非正弦反电势五相永磁同步电机缺相容错控制策略。基于单相开路故障下转矩方程,推导平稳运行时同步坐标系下的电流表达式,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;并提出在同步旋转坐标系下注入低阶谐波电流,抑制由3次谐波反电势引起的转矩脉动。为了求解最优谐波电流,分别在最小铜耗或最大转矩模式下协同优化电流系数。相比现有方法,该方法在最小铜耗模式下,能够产生相同的定子铜耗;在最大转矩模式下,能够提高转矩输出能力。最后,通过五相永磁同步电机的缺相容错实验,验证所提控制策略的准确性及有效性。 展开更多

关键词 单相开路故障 反电势谐波 容错控制 谐波电流注入 五相永磁同步电机

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单双层混合绕组型低互感五相容错永磁电机的电磁问题研究 被引量：3

4

作者 隋义 尹佐生 +2 位作者 郑萍 杨士杰 程路明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期329-339,共11页

单双层混合绕组型多相容错永磁同步电机具备良好的相间物理隔离、热隔离和磁隔离能力,通过改变绕组跨距角可以改善定子磁动势谐波分布,在一定程度上降低转子涡流损耗,从而更好地兼顾容错能力和运行性能。该文针对单双层混合绕组型五相... 单双层混合绕组型多相容错永磁同步电机具备良好的相间物理隔离、热隔离和磁隔离能力,通过改变绕组跨距角可以改善定子磁动势谐波分布,在一定程度上降低转子涡流损耗,从而更好地兼顾容错能力和运行性能。该文针对单双层混合绕组型五相容错永磁电机展开研究,基于绕组因数分析,给出该类电机极槽配合选取原则和定子磁动势谐波分布规律,以及典型方案下的谐波比漏磁导系数随绕组跨距角的变化规律。进一步研究容错齿尺寸、模块间气隙宽度、槽口宽度等尺寸对磁动势谐波分布、转矩、互感和齿槽转矩的影响,给出高功率密度、低互感和低齿槽转矩设计原则。通过与传统单、双层分数槽集中绕组电机对比,证明了单双层混合绕组电机在磁隔离能力等方面的优势。研制了五相15槽12极单双层混合绕组电机样机,通过实验对理论分析结果进行了验证。 展开更多

关键词 容错永磁同步电机 单双层混合绕组 低互感 容错齿 模块化设计

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基于SVM逆系统的五相永磁容错电机解耦控制

5

作者 瞿沥 《信息技术》 2016年第4期149-152,共4页

设计了一种应用于五相永磁容错电机的解耦控制器,实现了调速系统的线性化及解耦。该智能控制器采用支持向量机(SVM)逆系统理论结合构成SVM逆控制器,由SVM来逼近原系统的逆系统,将原系统解耦成两个伪线性子系统,通过两个PI控制器调节子... 设计了一种应用于五相永磁容错电机的解耦控制器,实现了调速系统的线性化及解耦。该智能控制器采用支持向量机(SVM)逆系统理论结合构成SVM逆控制器,由SVM来逼近原系统的逆系统,将原系统解耦成两个伪线性子系统,通过两个PI控制器调节子系统的控制性能。SVM逆控制器集合了SVM方法的高精度跟踪与逆系统解耦的优点。仿真和实验结果表明,在FTPM电机运行时,当参数发生变化,SVM逆系统控制器依然能表现出很好的稳定性与精确的响应性。 展开更多

关键词 五相永磁容错电机 支持向量机 逆系统 解耦

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具有高精度的永磁容错电机非线性电感分析及其解析式求取 被引量：6

6

作者 郝振洋 胡育文 +1 位作者 黄文新 余文涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2156-2164,共9页

以六相十极永磁容错电机(FTPMM)为例,通过对电机中磁力线分布的分析,得出FTPMM绕组自感的各个主要组成部分,即激磁感、谐波漏感、槽口漏感和槽内漏感,并分析出FTPMM的大电感是通过增加槽口漏感和谐波漏感来实现的。为提高电机优化设计... 以六相十极永磁容错电机(FTPMM)为例,通过对电机中磁力线分布的分析,得出FTPMM绕组自感的各个主要组成部分,即激磁感、谐波漏感、槽口漏感和槽内漏感,并分析出FTPMM的大电感是通过增加槽口漏感和谐波漏感来实现的。为提高电机优化设计的正确性,提出了新的磁路模型,并引入槽口磁压降参数和槽口计算厚度参数,得出了具有高精度的非线性绕组自感及其组成部分的解析式。最后通过有限元法(FEM)及实验验证,该解析式的精度在1.3%以内,并且电机具有很强的容错能力,对永磁容错电机的优化设计和性能分析有理论指导意义。 展开更多

关键词 永磁容错电机 槽口漏感 磁路模型 优化设计 高精度非线性绕组 绕组自感解析式

原文传递

单相开路情况下6/19永磁磁通切换容错电机转矩冲量平衡控制策略 被引量：7

7

作者 肖文妍 王宇 +3 位作者 耿亮 王子禹 张源 于玲玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1488-1496,共9页

永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动... 永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动态变化前后转矩的冲量值保持不变,精确计算出动态过程中前进矢量和后退矢量的作用时间,只需一次减速、一次升速过程即可实现转速的收敛,不受PI参数的影响,优化转速的动态性能。通过仿真和实验实现电机在单相开路故障下的转矩冲量平衡控制,并与传统的直接转矩控制算法对比,验证了所提出算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换容错电机 直接转矩控制 转矩冲量平衡控制

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一种减小永磁电机转子损耗的转子结构 被引量：6

8

作者 赵祥 范瑜 +1 位作者 夏静 张奕黄 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期62-67,共6页

单层分数槽集中绕组具有良好的物理隔离、热隔离和磁隔离能力,故其特别适用于表贴式永磁同步容错电机。针对单层分数槽集中绕组磁场的低次谐波幅值很高,从而引起高的永磁体涡流损耗和转子铁心损耗的缺点,提出了一种单层分数槽集中绕组... 单层分数槽集中绕组具有良好的物理隔离、热隔离和磁隔离能力,故其特别适用于表贴式永磁同步容错电机。针对单层分数槽集中绕组磁场的低次谐波幅值很高,从而引起高的永磁体涡流损耗和转子铁心损耗的缺点,提出了一种单层分数槽集中绕组表贴式永磁同步容错电机的转子模块化结构,分析了该种转子模块化结构减小转子损耗的原理,并以12槽5对极电机为例,通过仿真计算对比了所提结构与其它削弱电枢磁场次谐波技术对电机各项性能的影响。研究结果表明,采用该结构后可以降低电机转子损耗约36%,提高平均转矩5%～10%。 展开更多

关键词 容错电机 永磁同步电机 模块化 分数槽集中绕组 次谐波

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四相永磁容错电机短路故障容错策略 被引量：4

9

作者 司宾强 朱纪洪 吉敬华 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1489-1494,共6页

四相永磁容错电机采用被容错齿隔开的集中式绕组结构,本质上具有一定的容错能力和故障出现后连续运行的能力.针对H桥和星形这两种驱动拓扑结构,在发生单相绕组出线端部短路时,以容错控制后的转矩满足正常需求为目标,分别采用直接转矩补... 四相永磁容错电机采用被容错齿隔开的集中式绕组结构,本质上具有一定的容错能力和故障出现后连续运行的能力.针对H桥和星形这两种驱动拓扑结构,在发生单相绕组出线端部短路时,以容错控制后的转矩满足正常需求为目标,分别采用直接转矩补偿方法和旋转磁动势不变方法进行容错控制;对两种容错控制策略进行了推导和对比分析,并对相关结果进行了磁-路联合仿真计算,验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 容错 短路故障 永磁电机 驱动拓扑 磁-路仿真

原文传递

电力作动器中永磁容错电机的电感和谐波分析 被引量：16

10

作者 郝振洋 胡育文 +2 位作者 黄文新 余文涛 李勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1063-1069,共7页

针对永磁容错电机大漏感的特点,利用磁矢量有限元法对六相十极永磁容错电机进行分析,得出其绕组自感的组成成分,尤其是电机内漏感分布;同时建立六相十极永磁容错电机的磁路模型,利用磁路法推导出较高精度的绕组自感及其组成部分的解析式... 针对永磁容错电机大漏感的特点,利用磁矢量有限元法对六相十极永磁容错电机进行分析,得出其绕组自感的组成成分,尤其是电机内漏感分布;同时建立六相十极永磁容错电机的磁路模型,利用磁路法推导出较高精度的绕组自感及其组成部分的解析式,通过有限元验证,该解析式的计算精度在5.6%以内。此解析式可推广到一般的永磁容错电机中去,进而为永磁容错电机的初始设计和性能分析提供了理论依据。最后,对永磁容错电机内谐波漏感进行了量化分析,为后续的电机控制及其热分析打下基础。 展开更多

关键词 六相十极永磁容错电机 有限元法 磁路模型 解析式 谐波漏感

原文传递

容错型永磁磁通切换电机单相及多相短路情况下转矩冲量平衡控制策略 被引量：4

11

作者 顾惠 王宇 +3 位作者 肖文妍 耿亮 王子禹 张源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期5843-5856,共14页

容错型磁通切换电机(faulttolerantfluxswitching permanentmagnetmotor,FTFSPM)具有容错能力强和转矩密度高的特点,适用于高可靠性场合。绕组短路故障是电机常见的故障之一,该文为了实现在动态过程中转速只经过一次调节即可达到收敛,... 容错型磁通切换电机(faulttolerantfluxswitching permanentmagnetmotor,FTFSPM)具有容错能力强和转矩密度高的特点,适用于高可靠性场合。绕组短路故障是电机常见的故障之一,该文为了实现在动态过程中转速只经过一次调节即可达到收敛,提出一种绕组短路故障下的转矩冲量平衡控制算法。为了实现这一算法,首先针对正常相电流的缺失采用磁链补偿法,针对短路电流的扰动转矩进行前馈补偿,从而提高电机不同短路故障下运行的稳定性;推导不同短路故障下转矩冲量平衡控制方程,分析空间电压的缺失及短路电流脉动转矩对改变电磁转矩能力的影响,建立实现转矩冲量平衡控制动态调节时间的一般规律;通过仿真和实验实现电机在绕组短路故障下转矩冲量平衡控制,并对不同短路故障下动态响应进行比较,验证了所提算法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 容错型永磁磁通切换电机 绕组短路故障 转矩冲量平衡控制策略 动态性能

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