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开关磁阻电机发电运行的角度位置控制 被引量:23
1
作者 朱学忠 刘闯 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期64-67,共4页
开关磁阻发电机的可控参数多,控制灵活。首先分析开通角、关断角对发电运行性能的影响,然后根据数值仿真结果,提出了一种采用调节开通角、优化关断角的角度位置控制模式,并成功地运用于 6 kW变速恒压开关磁阻发电实验系统。实验... 开关磁阻发电机的可控参数多,控制灵活。首先分析开通角、关断角对发电运行性能的影响,然后根据数值仿真结果,提出了一种采用调节开通角、优化关断角的角度位置控制模式,并成功地运用于 6 kW变速恒压开关磁阻发电实验系统。实验结果表明,角度位置控制模式具有控制简便,系统效率高及动、静态性能优良等特点。 展开更多
关键词 开关磁阻发电机 凸极式发电机 变换器 闭环系统 角度位置控制 SRG 开关磁阻电机
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磁悬浮开关磁阻电机悬浮力与旋转力的神经网络逆解耦控制 被引量:33
2
作者 孙玉坤 任元 黄永红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期81-85,共5页
为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合... 为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合的伪线性子系统,最后应用线性系统控制原理和智能控制理论,对这3个子系统设计了闭环专家PID控制器。仿真结果表明,系统具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 磁悬浮电机 开关磁阻电机 神经网络 逆系统 非线性解耦控制 专家PID控制器
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基于转矩分配函数在线修正的开关磁阻电机转矩脉动抑制策略 被引量:34
3
作者 吴建华 孙庆国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1-8,共8页
针对开关磁阻电机在换相阶段由于转矩特性、电压限制、转速升高等因素而引起的转矩脉动问题,研究一种基于转矩分配函数在线修正的直接瞬时转矩控制方案。在换相的开始阶段,对前一相绕组的转矩分配函数进行在线正补偿,对后一相绕组的转... 针对开关磁阻电机在换相阶段由于转矩特性、电压限制、转速升高等因素而引起的转矩脉动问题,研究一种基于转矩分配函数在线修正的直接瞬时转矩控制方案。在换相的开始阶段,对前一相绕组的转矩分配函数进行在线正补偿,对后一相绕组的转矩分配函数不做处理;在换相的结束阶段,对后一相绕组的转矩分配函数实现在线负补偿,对前一相绕组转矩分配函数不做处理,从而实现电机在换相阶段总转矩脉动的抑制。为了验证该策略的可行性和有效性,以一台750 W、三相12/8极开关磁阻电机为控制对象进行仿真和实验,结果证实了提出的方案可以有效地抑制转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩脉动 转矩分配函数 在线修正
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基于神经网络逆系统的磁悬浮开关磁阻电动机的解耦控制 被引量:26
4
作者 刘国海 孙玉坤 +2 位作者 张浩 赵文祥 沈跃 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期39-43,共5页
磁悬浮开关磁阻电动机作为一个多变量、非线性和强耦合的系统,其控制系统的设计非常复杂。对于磁悬浮开关磁阻电动机来说,得到径向力和平均转矩的先验知识是实现电机闭环控制的基本条件。基于基本电磁场理论,论文给出磁悬浮开关磁阻电... 磁悬浮开关磁阻电动机作为一个多变量、非线性和强耦合的系统,其控制系统的设计非常复杂。对于磁悬浮开关磁阻电动机来说,得到径向力和平均转矩的先验知识是实现电机闭环控制的基本条件。基于基本电磁场理论,论文给出磁悬浮开关磁阻电动机的径向力模型,对该模型进行可逆性分析,证明该系统可逆,应用神经网络逆系统方法实现径向力的动态解耦,以便达到高性能的控制目的,仿真结果验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 磁悬浮电动机 开关磁阻电动机 神经网络逆系统 解耦
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基于最小二乘支持向量机的开关磁阻电动机建模 被引量:26
5
作者 司利云 林辉 刘震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期26-30,共5页
开关磁阻电动机(SRM)的磁化曲线族是电机建模及性能分析的基础,文中探讨了利用最小二乘支持向量机处理磁化曲线族,建立电机模型的方法。在分析电机非线性磁特性的基础上,运用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的回归理论,通过对磁路有限元分析... 开关磁阻电动机(SRM)的磁化曲线族是电机建模及性能分析的基础,文中探讨了利用最小二乘支持向量机处理磁化曲线族,建立电机模型的方法。在分析电机非线性磁特性的基础上,运用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的回归理论,通过对磁路有限元分析法(FEM)得到的样本数据集进行学习,建立了电机的最小二乘支持向量机模型。与以往的神经网络建模方法相比,该模型在小样本情况下有更好的泛化能力及更快的学习速度。仿真实验表明,该模型比较准确地反映了电机的磁特性,可用来进行SRM其它性能指标的分析。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 非线性磁特性 最小二乘支持向量机 建模 支持向量回归
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基于微分几何的磁悬浮开关磁阻电机径向力的变结构控制 被引量:24
6
作者 张亮 孙玉坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期121-126,共6页
以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分... 以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分几何方法来设计出解耦规律,通过该解耦规律的补偿,将原系统解耦和完全线性化。对解耦得到的线性子系统,应用滑模变结构控制理论来设计控制器,以获得转子的高精度稳定悬浮。仿真结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 磁悬浮电机 线性化 微分几何变换 变结构控制
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一种开关磁阻电机非线性磁链与转矩建模方法 被引量:24
7
作者 丁文 梁得亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期659-665,共7页
开关磁阻电机(SRM)由于磁化曲线高度饱和非线性的特点,造成传统的电机性能分析和建模方法很难运用到SRM中。根据SRM磁链曲线的特点,提出了一种带修正因子的反正切函数来建立SRM模型的方法。在获得SRM 5个特殊转子位置处的9个磁链数据点... 开关磁阻电机(SRM)由于磁化曲线高度饱和非线性的特点,造成传统的电机性能分析和建模方法很难运用到SRM中。根据SRM磁链曲线的特点,提出了一种带修正因子的反正切函数来建立SRM模型的方法。在获得SRM 5个特殊转子位置处的9个磁链数据点的基础上,利用傅立叶级数分解和反正切函数来拟合SRM的磁链特性,并推导出电感和电磁转矩模型。该模型函数表达式简单、系数修改方便、计算精度高,并且能够直观的反映SRM的磁链、电感和转矩变化情况。以一台550 W、6/4极SRM为例,进行了仿真与实验比较,结果表明该模型能够很好的反映SRM的实际工作状况,验证了所建模型的精确性和有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 修正因子 反正切函数 磁链模型 转矩模型
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基于两步换相控制策略的SR电机直接数字控制系统设计 被引量:16
8
作者 王宏华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期18-21,共4页
采用只有 6只主开关器件的四相功率变换器 ,在以80 98单片机为控制核心的 75 0WSR电机直接数字控制系统设计中 ,引入两步换相控制策略 ,在电压PWM和APC两种工况下 。
关键词 开关型磁阻电机 直接数字控制系统 两步换相控制策略
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空间电压矢量下SRM转矩脉动最小化 被引量:19
9
作者 许爱德 樊印海 李自强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期35-40,46,共7页
针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点,依据空间电压矢量下直接瞬时转矩控制的理论,通过分析采用基本电压矢量存在转矩失控现象的原因,提出了一种优化直接转矩控制的新方案。该方案以基本空间电压矢量为基础,通过适时地采用新增空间电... 针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点,依据空间电压矢量下直接瞬时转矩控制的理论,通过分析采用基本电压矢量存在转矩失控现象的原因,提出了一种优化直接转矩控制的新方案。该方案以基本空间电压矢量为基础,通过适时地采用新增空间电压矢量,同时优化转矩滞环控制器的方法,达到提高直接转矩控制性能的目的。为验证方案的有效性和正确性,以一台三相12/8极开关磁阻电机为控制对象,将新方案与传统直接转矩控制的效果进行了比较。结果证明,新方案有效地抑制了转矩失控现象的产生,并在进一步减小转矩脉动上有明显效果,最终将转矩脉动控制在±1N·m以内。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 直接瞬时转矩控制 转矩脉动最小化 空间电压矢量 转矩滞环控制器
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开关磁阻电机神经网络无位置传感器控制 被引量:18
10
作者 蒯松岩 张旭隆 +1 位作者 王其虎 张能 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期18-22,共5页
针对现有开关磁阻电机(SRM)的转子位置传感器使得系统成本和复杂度提高、坚固性和可靠性降低的问题,研究了SRM无位置传感器DSP控制实现。建立了开关磁阻电机位置检测神经网络模型,并给出了提出对象的学习算法和训练步骤。采用TMS320F281... 针对现有开关磁阻电机(SRM)的转子位置传感器使得系统成本和复杂度提高、坚固性和可靠性降低的问题,研究了SRM无位置传感器DSP控制实现。建立了开关磁阻电机位置检测神经网络模型,并给出了提出对象的学习算法和训练步骤。采用TMS320F2812 DSP实现神经网络在线训练算法,开发完成了一台15kW三相12/8极无位置传感器SRD样机。实验结果表明,无位置传感器SRD具有较好的动态特性和较高精确度,系统最大位置检测误差≤2°。 展开更多
关键词 神经网络 开关磁阻电动机 无位置传感器 数字信号处理器
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SRM积分滑模变结构与神经网络补偿控制 被引量:18
11
作者 李永坚 许志伟 彭晓 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期33-37,43,共6页
针对开关磁阻电机非线性动态特性不易控制的缺点,提出了一种积分型滑模变结构与神经网络补偿相结合的复合控制策略。应用一个具有积分型式的滑模切换面的变结构控制器,使用积分补偿技巧降低系统的振动与稳态误差。为减小滑模面的抖动,... 针对开关磁阻电机非线性动态特性不易控制的缺点,提出了一种积分型滑模变结构与神经网络补偿相结合的复合控制策略。应用一个具有积分型式的滑模切换面的变结构控制器,使用积分补偿技巧降低系统的振动与稳态误差。为减小滑模面的抖动,引入神经网络补偿控制环节。建立滑模变结构控制的数学模型,并给出神经网络补偿滑模面抖动的控制律表达式。利用该积分型滑模变结构与神经网络补偿相结合的复合控制策略,可有效地改善开关磁阻电机动态响应问题。为验证控制方案的可行性,对系统进行了仿真与实验研究。实验结果表明:系统具有良好的动静态性能,且在无需知道电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 滑模变结构 积分 转矩脉动 神经网络
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基于模糊神经网络开关磁阻电动机高性能转矩控制 被引量:12
12
作者 郑洪涛 陈新 蒋静坪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期541-546,共6页
开关磁阻电动机由于其转矩是各相电流与转子位置角的高度非线性函数,传统控制方法难以对其达到有效的控制。应用模糊神经网络对开关磁阻电动机静态转矩特性逆模型进行离线学习,学习完成之后,在转矩分配函数的基础上,实时在线优化出期望... 开关磁阻电动机由于其转矩是各相电流与转子位置角的高度非线性函数,传统控制方法难以对其达到有效的控制。应用模糊神经网络对开关磁阻电动机静态转矩特性逆模型进行离线学习,学习完成之后,在转矩分配函数的基础上,实时在线优化出期望转矩所需要的相电流波形,从而实现开关磁阻电动机的转矩线性、解耦、无脉动控制。计算机仿真结果证明了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 高性能转矩控制 模糊神经网络 计算机仿真
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开关磁阻电机动态性能的研究 被引量:8
13
作者 杨玉岗 姚若萍 +2 位作者 姚宏 王健 郑逢时 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期82-85,共4页
准确地分析开关磁阻电机的动态性能,对于电机本体及其逆变器的优化设计和电机转矩脉动的研究都是十分必要的。但是,由于开关磁阻电机的双凸极结构和磁路的严重非线性,其电感是定子电流和转子位置的双重非线性函数,难于得到其准确的... 准确地分析开关磁阻电机的动态性能,对于电机本体及其逆变器的优化设计和电机转矩脉动的研究都是十分必要的。但是,由于开关磁阻电机的双凸极结构和磁路的严重非线性,其电感是定子电流和转子位置的双重非线性函数,难于得到其准确的数学模型,因而要准确地分析其动态性能是很困难的。本文在用有限元法计算其电感的基础上,提出了开关磁阻电机的非线性电感解析模型,并得到了电机的动态模型,接着又提出了研究电机动态性能的仿真方法,最后对开关磁阻电机的动态性能进行了仿真研究。通过仿真结果与实验结果的比较,证明本文提出的非线性电感模型和仿真方法是有效的。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 非线性电感 动态性能 磁阻电机
原文传递
基于电感特殊位置点的开关磁阻电机转子位置检测及误差补偿 被引量:15
14
作者 许爱德 任萍 +1 位作者 陈加贵 朱景伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1613-1623,共11页
针对开关磁阻电机(SRM)电感特殊点无位置控制方法受磁饱和的影响,导致三相电感交点(即特殊点)偏移使位置估计不准确的问题,提出了带有误差补偿的电感特殊点无位置控制方法。该方法针对交点偏移提出了补偿策略,在不同负载转矩下分别测量... 针对开关磁阻电机(SRM)电感特殊点无位置控制方法受磁饱和的影响,导致三相电感交点(即特殊点)偏移使位置估计不准确的问题,提出了带有误差补偿的电感特殊点无位置控制方法。该方法针对交点偏移提出了补偿策略,在不同负载转矩下分别测量了电感曲线交点所对应的角度,并采用傅里叶拟合建立了负载转矩与角度的函数关系,进而推算出要补偿的角度误差。在磁饱和的情况下,通过误差补偿来减小交点偏移导致的误差,使位置估计更加准确。为了验证所提算法的有效性和正确性,以一台三相12/8极SRM为控制对象,对新方案和传统方案分别进行了仿真和实验。结果表明,新方案有效地减小了交点偏移导致的误差,使转子位置估计更加准确。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无位置控制 转子位置 磁饱和
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对降低SR电机振动和噪声的两步换相法的实验分析 被引量:6
15
作者 王宏华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期32-35,43,共5页
基于SR电机定子振动特性频域和时域实验结果,对角度位置控制(APC)和电压PWM 工况下“两步换相法”的有效性及局限性进行了实验分析。研究表明,SR电机定子振动具有多个主振型,如何从总体最大限度地降低定子振动出发优化... 基于SR电机定子振动特性频域和时域实验结果,对角度位置控制(APC)和电压PWM 工况下“两步换相法”的有效性及局限性进行了实验分析。研究表明,SR电机定子振动具有多个主振型,如何从总体最大限度地降低定子振动出发优化两步换相的时间间隔是值得进一步研究的问题;电压 PWM方式斩波期间电流关断引起的冲击振动和位置换相引起的冲击振动一样,均可通过两步换相法抑制。但在斩波期间的每一斩波段采用两步换相法有一定的局限,当斩波频率设计值较高或电机固有频率较低时不宜采用。因此应进一步研究电压PWM方式下振动抑制的策略. 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 振动 噪声 两步换相法 实验
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基于GA-ANFIS的开关磁阻电机建模 被引量:13
16
作者 许爱德 樊印海 李自强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期54-59,共6页
针对在使用自适应神经网络模糊推理系统对开关磁阻电机进行建模的过程中收敛速度慢的问题,采用将遗传算法和自适应神经网络模糊推理系统相结合的开关磁阻电机建模方法。网络结构仍然采用具有很强鲁棒性和自适应性的Takagi-Sugeno模型,... 针对在使用自适应神经网络模糊推理系统对开关磁阻电机进行建模的过程中收敛速度慢的问题,采用将遗传算法和自适应神经网络模糊推理系统相结合的开关磁阻电机建模方法。网络结构仍然采用具有很强鲁棒性和自适应性的Takagi-Sugeno模型,而在网络参数训练时将遗传算法与自适应神经网络模糊推理系统的传统混合学习算法相结合,以提高训练速度。根据实测的8/6极开关磁阻电机的样本数据,对开关磁阻电机的电感和转矩进行建模,仿真结果表明,该方法具有很高的精确度和很强的泛化能力,并且将收敛速度提高了两倍多。将所建模型应用到开关磁阻电机控制系统仿真中,并与实际控制系统进行对比,两者结果基本一致,证明了该方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 建模 自适应网络模糊推理系统 遗传算法
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开关磁阻电机的最小二乘支持向量机建模与仿真 被引量:13
17
作者 宋建成 郑建斌 +1 位作者 曲兵妮 张宏达 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期32-36,共5页
针对开关磁阻电机电磁特性的非线性造成其精确数学模型难以建立的问题,根据样机实测自感特性和矩角特性,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法对开关磁阻电机非线性建模。与几种常用的神经网络建模方法相比,采用LS-SVM方法所建模型学... 针对开关磁阻电机电磁特性的非线性造成其精确数学模型难以建立的问题,根据样机实测自感特性和矩角特性,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法对开关磁阻电机非线性建模。与几种常用的神经网络建模方法相比,采用LS-SVM方法所建模型学习速度快,模型精确度高。以一台8/6极开关磁阻电机为例,把基于LS-SVM的自感模型和矩角模型应用于开关磁阻电动机调速系统的建模并进行仿真。实验结果表明,相同工作条件下的仿真电流波形与实验电流波形基本一致,误差小于5%,说明该建模方法的正确性,为开关磁阻电动机调速系统的智能控制提供理论和实践参考。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 神经网络 最小二乘支持向量机 非线性模型 矩角特性
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12/8极双通道开关磁阻电机非线性数学模型与有限元分析 被引量:11
18
作者 丁文 梁得亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期190-196,共7页
与传统的12/8极开关磁阻电机不同,双通道开关磁阻电机线圈之间采用一对极绕组反向串联的结构形式,由两套独立的功率电路驱动形成新型的双通道控制系统,该系统能够实现容错控制以提高可靠性。本文在分析双通道开关磁阻电机原理和结构的... 与传统的12/8极开关磁阻电机不同,双通道开关磁阻电机线圈之间采用一对极绕组反向串联的结构形式,由两套独立的功率电路驱动形成新型的双通道控制系统,该系统能够实现容错控制以提高可靠性。本文在分析双通道开关磁阻电机原理和结构的基础上,建立了电机每个通道绕组的磁路等效数学模型,在一个相周期内对磁路各部分磁导进行了详细分解计算,确定了以磁导表示的磁通矩阵,推导出绕组自感及各相之间互感的计算方法。该模型考虑了电机轭部磁路和材料非线性磁饱和的影响,提高了模型的实用性。有限元分析结果验证了该数学模型的正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 双通道 磁路模型 有限元分析
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基于DSP的开关磁阻电机调速系统的模糊控制 被引量:12
19
作者 孙建忠 白凤仙 《电机与控制应用》 北大核心 2007年第5期33-36,共4页
以TMS320LF2407A数字信号处理器(DSP)作为主控芯片,采用模糊+PI复合控制器作为速度调节器,建立了开关磁阻电机的调速控制系统,实现了实时模糊控制,提高了控制系统的响应速度。通过试验对单纯PI控制器、单纯模糊控制器和模糊PI复合控制... 以TMS320LF2407A数字信号处理器(DSP)作为主控芯片,采用模糊+PI复合控制器作为速度调节器,建立了开关磁阻电机的调速控制系统,实现了实时模糊控制,提高了控制系统的响应速度。通过试验对单纯PI控制器、单纯模糊控制器和模糊PI复合控制器进行比较。结果表明,采用PI+模糊控制能有效地减小系统超调,提高系统稳态精度,使开关磁阻电机调速系统有较高的动静态特性和实用价值。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 调速系统 模糊控制
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一种无轴承开关磁阻电机悬浮性能分析 被引量:12
20
作者 王喜莲 葛宝明 王旭东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期7-12,共6页
提出了一种新型结构无轴承开关磁阻电机,其结构简化,运行过程中不需要切换控制绕组,降低了控制系统的复杂性。分析了该电机的结构特点和悬浮原理,并基于有限元计算法对新型结构电机和常规结构电机进行了比较,包括:1)两种电机在旋转过程... 提出了一种新型结构无轴承开关磁阻电机,其结构简化,运行过程中不需要切换控制绕组,降低了控制系统的复杂性。分析了该电机的结构特点和悬浮原理,并基于有限元计算法对新型结构电机和常规结构电机进行了比较,包括:1)两种电机在旋转过程中转子径向气隙磁密分布、径向力产生情况以及产生悬浮力的同时对静态输出转矩的影响;2)比较了控制绕组通电电流变化时产生径向力情况及对静态旋转转矩的影响。性能分析及比较结果表明,新型结构无轴承开关磁阻电机具有优良的悬浮与旋转性能,研究结果为该电机的进一步建模及运行控制建立了基础。 展开更多
关键词 无轴承电机 开关磁阻电机 有限元分析 悬浮力 静态转矩
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