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基于高频注入法与滑模观测器的内嵌式永磁同步电机无传感器控制方案 被引量:6
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作者 田里思 赵金 孙佳将 《微电机》 2015年第7期43-48,共6页
为了保证内嵌式永磁同步电机在更广的速度范围内运行,提出一种综合的控制方案。在低速段,基于反电动势的控制方案由于反电动势信号很弱,无法从中提取出与转子位置相关的信息。采用高频注入法来提取电机的凸极性信息用来计算转子位置。... 为了保证内嵌式永磁同步电机在更广的速度范围内运行,提出一种综合的控制方案。在低速段,基于反电动势的控制方案由于反电动势信号很弱,无法从中提取出与转子位置相关的信息。采用高频注入法来提取电机的凸极性信息用来计算转子位置。在中高速段,滑模观测器用来估计电机的扩展反电动势。为了减小速度和位置估计的波动,基于锁相环的估计器代替了传统的反正切方案。为了在两种方案的过度段取得更平顺的控制效果,用于速度估计的位置误差信号由过渡函数给出。仿真结果验证了此方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 内嵌式永磁同步电机 高频注入法 滑模观测器 无传感器控制
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逆变器供电对电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声特性影响研究 被引量:39
2
作者 李晓华 赵容健 +2 位作者 田晓彤 夏能弘 何文丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4455-4464,共10页
为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数(力波阶数r、力波频... 为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数(力波阶数r、力波频率fr、力波幅值Peak-r/fr),建立IPMSM多物理场耦合振动噪声分析有限元模型,以分析恒转矩调速和弱磁调速工况下样机的电磁力波和振动噪声频谱特性,并和正弦电流供电时相比较。结果表明:对于该文样机,逆变器谐波电流供电时会引入0阶和8(2p)阶电磁力波频率分量,且对弱磁调速时样机振动噪声的影响大于对恒转矩调速时的影响,此结论适用于其他多极对数整数槽永磁同步电机。最后实验验证了分析方法的正确性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 多物理场耦合 逆变器电流谐波 结构振动响应 电磁噪声评估
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基于单观测器误差信息融合的永磁电机无传感器复合控制策略 被引量:16
3
作者 张国强 王高林 +1 位作者 徐殿国 于泳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期6077-6082,共6页
针对无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous machine,IPMSM)全速域运行,传统的基于转速或位置信息融合的复合控制方法运算复杂度高、实现较为困难的缺点,该文提出一种基于标幺化位置误差信息融合的单Lu... 针对无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous machine,IPMSM)全速域运行,传统的基于转速或位置信息融合的复合控制方法运算复杂度高、实现较为困难的缺点,该文提出一种基于标幺化位置误差信息融合的单Luenberger位置观测器复合控制方法。低速(零速)域和中高速域分别采用方波电压注入法和反电动势模型法获得标幺化位置误差信号;过渡区域通过速度信息对标幺化位置误差信号进行加权融合,采用单Luenberger位置观测器实现转子位置、转速实时观测。该复合控制方法能够实现IPMSM无位置传感器控制全速域运行,有效降低运算复杂度和观测器设计难度,算法实现较为简单。最后,通过2.2k W IPMSM无位置传感器矢量控制系统验证了所提出复合控制方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 无位置传感器 复合控制 单Luenberger位置观测器 位置误差融合
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车用内置式永磁同步电机过调制弱磁算法 被引量:10
4
作者 张兴春 张幽彤 黄文卿 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期925-928,933,共5页
针对混合动力车用电机扭矩响应性的需求,研究了内置式永磁同步电机弱磁区域的快速扭矩控制,提出了一种过调制和弱磁控制有机结合的弱磁控制策略,并进行了仿真和实验分析,实现了在弱磁区域输出调制率大于最大线性调制率的情况下较快的扭... 针对混合动力车用电机扭矩响应性的需求,研究了内置式永磁同步电机弱磁区域的快速扭矩控制,提出了一种过调制和弱磁控制有机结合的弱磁控制策略,并进行了仿真和实验分析,实现了在弱磁区域输出调制率大于最大线性调制率的情况下较快的扭矩响应速度.将提出的策略与传统基于外电压环的弱磁控制策略进行了对比,结果显示文中提出的策略能满足车用电机扭矩响应的需求. 展开更多
关键词 混合动力 永磁同步电机 弱磁 过调制 扭矩响应
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基于田口法的内置式双层永磁体转子结构的设计与优化 被引量:3
5
作者 张经纬 余虎 +2 位作者 卢肇义 张文敏 谌谨 《大电机技术》 2022年第1期27-32,共6页
采用多层永磁体转子结构的内置式永磁同步电机具有较大的凸极比,可以充分利用转子的磁阻转矩,在电动汽车等领域得到了越来越广泛的应用。内置式多层永磁体转子结构的参数较多,组合灵活,其设计和优化是电机设计的一个难题。本文针对某18... 采用多层永磁体转子结构的内置式永磁同步电机具有较大的凸极比,可以充分利用转子的磁阻转矩,在电动汽车等领域得到了越来越广泛的应用。内置式多层永磁体转子结构的参数较多,组合灵活,其设计和优化是电机设计的一个难题。本文针对某180kW调速永磁同步电机的转子设计,选用"V一"型双层永磁体转子结构,引入田口法,选取合适的磁路参数和目标优化参数,建立田口实验正交表,然后利用有限元方法分析不同磁路参数组合下的电机性能。在此基础上,评估各磁路参数对各目标优化参数的影响,进而确定了转子结构方案。本方法对双层永磁体转子结构设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 田口法 内置式永磁同步电机 双层永磁体 设计和优化
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基于内模解耦的IPMSM矢量控制仿真研究 被引量:3
6
作者 范娟娟 骆光照 +1 位作者 闫要岗 邓炎弢 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第10期347-351,共5页
在永磁同步电机的研究中,针对永磁同步电机的非线性和参数的不确定性以及采用矢量控制后电压与电流之间的强耦合性,为抑制系统非线性影响,消除干扰,采用基于内模控制(IMC)的矢量控制,克服传统的PI控制不能动态解耦以及对电机参数敏感的... 在永磁同步电机的研究中,针对永磁同步电机的非线性和参数的不确定性以及采用矢量控制后电压与电流之间的强耦合性,为抑制系统非线性影响,消除干扰,采用基于内模控制(IMC)的矢量控制,克服传统的PI控制不能动态解耦以及对电机参数敏感的问题。从同步速d-q坐标系下凸极式永磁同步电机(IPMSM)数学模型及其矢量控制的基本原理出发,对交叉耦合关系进行了理论分析,引入了内模控制方法,设计了转子磁链定向和内模控制的电流调节器。在MATLAB下搭建了系统的仿真模型进行仿真,结果表明,所提出的内模控制器在模型匹配和失配的情况下均能提供良好的解耦效果,为优化设计提供了有效参考依据,可在线调节。 展开更多
关键词 凸极式永磁同步电机 矢量控制 内模控制 解耦
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宽调速范围低转矩脉动的一种新型内置式永磁同步电机的设计与分析 被引量:3
7
作者 徐扬 郭云翔 +1 位作者 王艾萌 周慎 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期7-12,共6页
宽调速范围与低转矩脉动一直是设计电动汽车用内置式永磁同步电机时所追求的重要目标。设计了一种转子结构为珡W的新型内置式永磁同步电机,并进行了绕组结构优化与性能分析。利用有限元分析法,将所设计的电机初始模型、优化模型以及转... 宽调速范围与低转矩脉动一直是设计电动汽车用内置式永磁同步电机时所追求的重要目标。设计了一种转子结构为珡W的新型内置式永磁同步电机,并进行了绕组结构优化与性能分析。利用有限元分析法,将所设计的电机初始模型、优化模型以及转子结构为一字型的传统内置式永磁同步电机模型进行了对比分析。通过对电机的永磁体用量、dq轴电感、弱磁调速能力、齿槽转矩以及纹波转矩等重要参数的详细对比分析,最终选择了36槽8极转子结构为珡W的内置式永磁同步电机设计方案。此方案在保证电机转矩、功率要求的前提下,可以获得较宽的调速范围和较小的整体转矩脉动。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 有限元分析 弱磁调速范围 转矩脉动
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永磁同步电机宽范围调速电流分配策略研究 被引量:2
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作者 窦照磊 骆攀 +1 位作者 沈安文 罗欣 《工业控制计算机》 2019年第4期146-148,共3页
提出了一种内置式永磁同步电机宽范围调速电流分配策略。在恒转矩区采用基于虚拟高频信号注入法的MTPA控制策略,弱磁区采用基于电压误差反馈的超前角弱磁策略,结合公式计算法,自动快速调节电流矢量角度,实现电机转矩最大化输出和宽范围... 提出了一种内置式永磁同步电机宽范围调速电流分配策略。在恒转矩区采用基于虚拟高频信号注入法的MTPA控制策略,弱磁区采用基于电压误差反馈的超前角弱磁策略,结合公式计算法,自动快速调节电流矢量角度,实现电机转矩最大化输出和宽范围调速。该策略不依赖任何电机参数,不需注入真正的高频电压或电流信号,对电压、电流和电机转矩扰动有很强的鲁棒性。最后通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 最大转矩电流比 虚拟注入 超前角弱磁 内置式永磁同步电机
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考虑参数变化的车用永磁同步电机的自适应控制(英文) 被引量:1
9
作者 王颖男 Uwe SCHAEFER 《汽车安全与节能学报》 CAS 2011年第3期237-245,共9页
为提高电动车(EV)传动系统的整体性能,设计了用于内埋式永磁同步电机(IPMSM)的自适应控制器。根据IPMSM的交、直轴电感随着定子电流的变化而变化的特点,为实现最小损耗的电流控制,进行了电机参数的有限元(FEM)计算。控制器参数被保存在... 为提高电动车(EV)传动系统的整体性能,设计了用于内埋式永磁同步电机(IPMSM)的自适应控制器。根据IPMSM的交、直轴电感随着定子电流的变化而变化的特点,为实现最小损耗的电流控制,进行了电机参数的有限元(FEM)计算。控制器参数被保存在一个二维表中,根据定子电流自行校正电机的交、直轴电感值,并以查表法获得相应的控制器参数。部分控制系统组件实现在现场可编程门阵列(FPGA)中。结果表明:自适应控制器可以很好地抑制电流的超调,同时由于FPGA也部分地取代了微控制器的功能,使得该系统具有更快的响应速度。 展开更多
关键词 电动汽车(EV) 内埋式永磁同步电机(ipmsm) 现场可编程门阵列(FPGA) 自适应控制 有限元方法(FEM)
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内埋式永磁电机低速和静止时的无位置传感器控制 被引量:1
10
作者 郭秋鉴 赵莉 赵峰 《陕西理工学院学报(自然科学版)》 2010年第1期5-10,共6页
首先将内埋式永磁电机的数学模型转化为一种表贴式永磁电机模型的等效形式,在此基础上提出了一种静止和低速时的位置观测器。此方法采用高频的旋转矢量电压注入到电机的定子绕组中,通过对高频电流建立模型参考自适应的模型进行位置跟踪... 首先将内埋式永磁电机的数学模型转化为一种表贴式永磁电机模型的等效形式,在此基础上提出了一种静止和低速时的位置观测器。此方法采用高频的旋转矢量电压注入到电机的定子绕组中,通过对高频电流建立模型参考自适应的模型进行位置跟踪,从而取代通过电流滤波方法跟踪位置,该方法可以有效的区分正D轴和负D轴的位置。最后建立了此算法的仿真模型,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 内埋式永磁电机 高频注入 模型参考自适应 正实误差模型
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基于凸极跟踪的IPMSM转子初始位置自检测的研究 被引量:1
11
作者 杜栩扬 胡育文 +2 位作者 鲁文其 黄文新 梁骄雁 《微电机》 北大核心 2010年第10期55-59,共5页
为了实现内埋式永磁同步电机(IPMSM)转子初始位置的自检测功能,该文在深入分析高频信号激励下IPMSM数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子初始位置自检测方法。文中详细讨论了高频电压信号的注入,位置信号的提取以及跟踪观测... 为了实现内埋式永磁同步电机(IPMSM)转子初始位置的自检测功能,该文在深入分析高频信号激励下IPMSM数学模型的基础上,研究了一种基于凸极跟踪的转子初始位置自检测方法。文中详细讨论了高频电压信号的注入,位置信号的提取以及跟踪观测器的设计。仿真结果表明,该方法能够准确检测出IPMSM转子的初始位置,实现电机的可靠起动、运行。 展开更多
关键词 位置自检测 凸极跟踪 内埋式永磁同步电机
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提高直流电压利用率的IPMSM弱磁区控制策略
12
作者 丁国明 李素芳 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第2期206-212,共7页
为解决内置式永磁同步电机驱动系统在弱磁区运行时的直流电压利用率提高问题,设计了一种最大限度利用输入直流电压的内置式永磁同步电机驱动系统在弱磁区的控制策略。计算了内置式永磁同步电机驱动系统电压六边形边界和内置式永磁同步... 为解决内置式永磁同步电机驱动系统在弱磁区运行时的直流电压利用率提高问题,设计了一种最大限度利用输入直流电压的内置式永磁同步电机驱动系统在弱磁区的控制策略。计算了内置式永磁同步电机驱动系统电压六边形边界和内置式永磁同步电机转矩曲线之间的交点,进而推导了内置式永磁同步电机驱动系统的电压六边形的方程;研究了内置式永磁同步电机驱动系统电压六边形边界与转子位置的函数关系,并从交点处计算了电压矢量角;设计了d轴电流到电压角的反馈,以减小转矩脉动;利用内置式永磁同步电机驱动试验平台对新型控制策略进行了测试。研究结果表明:新型控制方案能有效提高系统输出电压和减小电流,增大直流电压利用率,并提高内置式永磁同步电机驱动系统的效率。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 转矩控制 弱磁控制 直流电压利用率
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Dynamic torque response analysis of IPMSM in flux weakening region for HEV applications
13
作者 刘晓红 张幽彤 黄文卿 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2015年第3期355-360,共6页
An over-modulation based vector control strategy for interior permanent magnet synchronous machine( IPMSM) is proposed and investigated. The strategy increases the reference flux weakening voltage to improve efficie... An over-modulation based vector control strategy for interior permanent magnet synchronous machine( IPMSM) is proposed and investigated. The strategy increases the reference flux weakening voltage to improve efficiency in flux weakening region of IPMSMwith the same dynamic torque response performance in standard SV Mtechnique. The relationship between dynamic torque performance and the reference flux weakening voltage is also discussed. In order to achieve fast and smooth shift process,the torque response must be less than 20 ms in the parallel hybrid electric vehicle( HEV),according to this,modeling and experimental studies were carried out. The results show that the proposed strategy can achieve the same dynamic and steady state torque performance with higher reference flux weakening voltage,which means higher efficiency. 展开更多
关键词 interior permanent magnet synchronous machineipmsm over-modulation flux weakening dynamic torque response hybrid electric vehicle(HEV)
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