单绕组五相永磁无轴承电机的SVPWM控制

针对单绕组五相永磁型无轴承电机,利用多相电机多控制自由度,在转矩平面(d1-q1)和悬浮平面(d2-q2)内选取了合适的电压矢量,根据在两个平面内实时的反馈,按照给出的SVPWM算法和电压矢量的选择方式,可以唯一确定五相逆变器各个功率元件在该周期内的导通时间.区别于传统多相电机利用谐波平面空间电压矢量来实现改善磁场,提...     

无轴承永磁同步电机的转子磁场定向控制研究

无轴承永磁同步电机由于功率密度大、转矩脉动低等优良特性受到了高度重视。文中针对一类表面贴装式无轴承永磁同步电机，详细推导出径向悬浮力表达式，建立了准确的数学模型。针对电磁转矩和径向悬浮力之间耦合的特点，采用了基于转子磁场定向的控制策略来实现这类无轴承永磁同步电机的非线性解耦控制。实验证明了该控制算法的有效性。该控制算法对插入式转子结构和内装式转子结构的无轴承永磁同步电机的控制系统设计具有一定的借鉴作用。     

无轴承永磁同步电机控制系统设计与仿真

无轴承永磁同步电机是自身具有磁悬浮轴承功能的新型特种电机,是一个复杂的强耦合的非线性系统,建立无轴承永磁同步电机径向悬浮力和电机数学模型,是设计无轴承永磁同步电机控制系统的前提,实现其径向悬浮力和电磁转矩之间的解耦控制是电机稳定运行的基本条件。该文在介绍无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生原理的基础上,推导了径向悬浮力和电机数学模型,采用基于转子磁场定向控制策略设计了无轴承永磁同步电机矢量控制系统,利用Matlab的Simulink工具箱构建了矢量控制系统,对无轴承永磁同步电机的转速、转矩及转子起浮性能进行了仿真。仿真结果表明控制系统不仅可以实现转子稳定悬浮,而且电机具有良好的动态性能。     

基于转子磁场定向的无轴承异步电机逆系统解耦控制

无轴承异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的系统,根据无轴承异步电机的运行机理,推导了旋转力和径向悬浮力方程,建立了基于转子磁场定向的电机的状态方程,根据状态方程分析系统的可逆性,应用α阶逆系统的方法实现了径向悬浮力与旋转力之间、径向悬浮力之间的动态解耦;并采用线性综合方法设计了系统的闭环控制器。仿真结果表明,系统具有良好的动、静态性能。     

无轴承异步电机的转子磁场定向控制

由于无轴承异步电机是一个强耦合的复杂非线性系统，因此其所采用的基于转矩绕组气隙磁场定向的控制算法存在在着一些局限性，诸如控制运算量较大，固有的最大转矩限制以及难于实现自适应控制等。基于此，提出了一种基于转矩绕组转子磁场定向的控制算法，由于转子磁场定向控制的引入，调速性能得以保证，而且使用中更具灵活性（如便于实现自适应控制等），另一方面，径向悬浮控制所需的转矩绕组气隙磁链值可以在转子磁场定向控制的基础上通过系统辨识获取，这样转子稳定的悬浮也能同样得出保证，实验证明了文中提出的控制算法的有效性。     

无轴承永磁电机转子径向力实验研究

在介绍无轴承电机径向力产生机理的基础上,全面考虑产生径向力的因素,建立其径向力和转矩的数学模型.采用有限元计算和分析方法,研究了电机气隙磁场分布、径向力大小与径向力绕组电流和极对数之间的关系,并进行了实验研究.研究结果对无轴承永磁电机的优化设计及控制系统设计具有重要的指导意义和参考价值.     

基于气隙磁场定向的无轴承异步电机非线性解耦控制

无轴承异步电机是一个强耦合的非线性复杂系统 ,实现其电磁转矩和径向悬浮力之间的解耦控制是该电机稳定运行的前提。本文在研究电机磁悬浮机理的基础上 ,利用电枢绕组气隙磁场定向控制来实现两者之间的动态解耦控制。实验证明该控制算法不仅能实现电机稳定的悬浮 ,而且使电机具有良好的调速性能     

无轴承永磁同步电机转子质量不平衡补偿控制

在旋转机械中,由于转子质量的不平衡会导致沿旋转方向的振动,严重影响了系统的动态特性及安全运行,特别是对具有较高速度的悬浮转子来说,不平衡补偿具有重要的现实意义。该文介绍了悬浮转子振动控制原理,推导出悬浮转子的动力学方程。在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁同步电机转子进行了振动补偿控制,基于前馈法设计了不平衡补偿控制系统,并利用Matlab中Simulink工具箱对该系统进行了仿真试验研究。结果表明：基于前馈补偿控制器的振动控制策略能够很好的抑制悬浮转子振动,提高了转子的旋转精度。     

无轴承异步电机磁场定向控制策略分析

针对无轴承异步电机电磁转矩和悬浮力强耦合特性,研究了基于转矩控制绕组气隙磁场定向控制和转子磁场定向控制的无轴承异步电机控制策略,进行了对比分析。分析表明：气隙磁场定向控制中存在最大转矩限制、非线性机械特性,难以实现自适应控制等问题;对转子磁场定向控制而言,当负载或转速变化时,由于转矩控制绕组转矩电流变化将导致气隙磁场发生改变,如果仍以转子磁场近似替代气隙磁场作为悬浮依据,必然影响到悬浮控制性能。文中通过仿真和实验对以上2种控制策略下的系统动、静态性能进行了分析和比较,结果验证了以上所述观点的正确性。     

无轴承感应电机悬浮绕组的SVPWM控制方法研究

无轴承电机是电机领域的研究热点,无轴承感应电机的变频器驱动技术是无轴承电机控制的重要部分。该文介绍了利用电压空间矢量技术(SVPWM)进行无轴承感应电机逆变器控制的算法原理,并且通过SIMULINK进行了仿真验证。仿真结果显示,设计的系统满足无轴承电机控制系统的需要,具有一定的实用价值。     

交替极永磁无轴承电机的直接悬浮力控制

通过借鉴永磁同步电机直接转矩控制(PMSM-DTC)的思想,将直接转矩控制的理论和方法应用到永磁型无轴承电机磁悬浮力的控制上去,提出了一种新颖的基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的直接悬浮力控制算法,并在一台交替极无轴承永磁电机上进行了实验验证,结果表明该控制思想的正确性和有效性。     

无轴承开关磁阻电机的减振控制策略

脉动的径向电磁力导致的定子振动问题阻碍了磁阻电机的推广应用。该文研究了一种利于减小无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)定子电磁振动的悬浮运行控制策略。该控制策略在保证电机转子悬浮所需悬浮力一定的前提下,以减小定子极受到的径向电磁力为控制依据。基于悬浮运行原理和数学模型,叙述了减振控制策略的基本原理;推导了主绕组电流、悬浮绕组电流、开通关断角等电机相关控制参数的计算方法;并给出了系统控制框图。仿真和实验结果均证实了新的控制策略不仅能实现电机的稳定悬浮旋转运行,同时有利于减小 BSRM 定子电磁振动,验证了理论分析的正确性和可行性。     

无轴承异步电机解耦控制策略

针对2极转矩绕组和4极悬浮绕组构成的无轴承异步电机悬浮力耦合问题,利用悬浮绕组数学模型及其等效电路图,分析了转子感应电流对悬浮力控制的影响.在考虑悬浮绕组转子感应电流导致悬浮力耦合的基础上,研究了逆系统的悬浮解耦控制策略,构造了以悬浮绕组励磁电流为位移控制量的悬浮力控制模型.仿真及实验结果表明,该模型能实现悬浮力完全解耦,其控制器可以独立控制相对应的悬浮力,为无轴承全速范围悬浮控制提供借鉴.     

磁悬浮电动机轴向定位磁悬浮轴承数字控制器

介绍了磁悬浮电动机轴向定位磁悬浮轴承工作原理和控制系统的构成。通过对磁轴承系统分析和仿真，得出采用常微分限制环节和积分分离的PID控制器能使磁轴承系统稳定悬浮，并且具有良好的动静态特性。基于ADMC331DSP开发套件，采用脉宽调制（PWM）同步脉冲信号（PWMSYNC）中断工作方式，设计数字控制器主程序和中断服务子程序。实验结果表明，采用ADMC331DSP编程方便和直观，运算精度高，控制器参数调整方便，易于试验各种控制策略，研究成果对研制磁悬浮电动机轴向定位磁轴承，具有参考和借鉴价值。     

感应型无轴承电动机的模糊神经网络控制系统

由于负载、干扰和径向位移检测误差,无轴承电动机悬浮运行时定、转子中心并不重合,产生偏心,影响了其稳定悬浮控制性能。从运行原理出发,建立了感应型无轴承电动机磁悬浮力的解析模型,并采用模糊神经网络对其进行控制,有效地提高了感应型无轴承电动机稳定悬浮运行的动、静态性能。     

一种无轴承开关磁阻电机独立控制策略

基于无轴承开关磁阻电机中平均转矩和径向悬浮力之间独立控制的思想,研究了一种新型的控制策略。其中主绕组电流单、双相交替工作,悬浮绕组电流固定开关角轮流导通15°,实现无轴承电机转矩和悬浮的独立控制并建立该控制策略下的瞬时转矩、平均转矩和径向悬浮力的计算公式,阐述电机控制参数和控制依据,分析了该控制策略的工作区域。仿真和实验结果均证实了理论分析的正确性和可行性。     

异步电机智能空间矢量控制系统的研究

在分析研究空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理及应用的基础上,设计了一种基于人工神经网络（ANN）的SVPWM控制器。该控制器充分利用ANN快速并行处理能力、学习能力和容错能力,以减少谐波成分及其损耗,降低电机转矩脉动,提高感应电机矢量控制系统的动稳态性能。通过与传统的SVPWM矢量控制系统的仿真分析比较,表明了基于该控制器的调速系统,具有更低的谐波成分和更好的稳态性能及鲁棒性。     

电动汽车中感应电机的数字控制系统

介绍了一种采用空间矢量PWM实现的电动汽车感应电机的矢量控制方法,并给出了基于TMS320LF2407DSP的全数字化实现,实验结果表明此控制方法正确可行,系统有较好的动态性能和稳态精度.     

磁悬浮电动机的状态反馈线性化控制

借助电磁场的有限元计算建立了磁悬浮电动机的数学模型,针对系统具有多变量、强耦合、非线性的特点,应用多变量非线性控制的状态反馈线性化方法,设计出非线性控制器,经过该控制器的补偿,将原非线性强耦合的多变量系统解耦并线性化,成为转速、转子磁链及转子位置等彼此无耦合的线性子系统。应用线性系统理论对这些线性子系统进行综合。仿真表明,系统具有良好的静、动态性能。应用高磁场稀土钕铁硼永磁铁推力轴承,实现转子的轴向稳定。