永磁同步电机交直轴电感工程测量方法的探索

永磁同步电机的矢量控制主要依赖电机的电压模型及其参数的准确性,而电机的交直轴电感由于磁饱和会随电流而变化,为了精准地完成矢量控制,必须对电机的参数进行测量和标定。本文详细介绍了两种适合工程应用的电感测量方法原理、步骤及优缺点。直流暂态法原理简单,操作容易,但必须知道准确的电机相对零位,并用外部夹具将电机转子固定在相对零位,所以相对零位的精确度会直接影响该方法的准确性。交流稳态法的测量步骤相对繁琐,需要一个三相星形连接的纯阻型电阻箱,但是能测得对应不同交轴电流下(有最大值限制)的电感值,也不需要知道相对零位,从而可以弥补直流暂态法的不足。     

复阻抗法验证凸极同步电机双反应理论研究

本文从同步电机电感和电枢反应磁势出发，推导单相交流供电在转子静止且无励磁时纯直轴、纯交轴，以及一般电枢反应状态下的电压方程和复阻抗，确定验证双反应理论的复阻抗关系，从而通过实验测量验证双反应理论的有效性。该方法也可以作为同步电机电感参数测量方法，有助于深入理解双反应理论和同步电机运行规律。     

空调永磁同步电机轴电压原理及对策

随着永磁同步电机在空调系统应用越来越广泛,轴电压的问题不但影响电机本身的噪音及安全稳定性,而且对整个空调系统都会带来危害.本文采用建模的方法对常见空调系统里的永磁同步电机轴电压产生的原理进行理论分析,并结合实例分析轴电压的预防和防治.     

基于推力磁链的永磁直线同步电机自适应观测器

永磁直线同步电机由于结构的特殊性使其直交轴电感不相等,数学模型变得较为复杂,传统的观测器不再适用于直线电机。同时直接推力控制依赖观测器观测结果的准确性,尤其在低速阶段,以线性模型为基础建立的观测器不能很好地适应电机参数变化。根据永磁直线同步电机的数学模型,采用了推力磁链等效的方法,简化了其数学模型,从而解决了交直轴电感不相等引起的推力观测误差。同时,在自适应观测器中引入定子电阻自适应律,减小了低速段由于电机参数变化引起的定子磁链观测误差,提高了直接推力控制的低速段性能。并建立了相关的仿真模型,对定子磁链和电磁推力的观测效果进行了分析,从而验证了基于推力磁链的自适应观测器的有效性。     

永磁同步发电机的弱磁控制研究

为解决内置式永磁同步发电机(IPMSG)在高速段出现的直交轴电流耦合问题，提出了一种新颖的基于单交轴电流调节器和电压矢量角相结合的弱磁控制算法。为满足发电机在全速段运行，需要判断发电机所处运行工况对最大转矩电流比控制算法(MTPA)和弱磁算法进行算法切换。发电机的直轴电流通过电流环和电压环的调节确定，故使得交轴电压的给定值可以根据输出电压和电磁转矩的变化而变化。这使得发电机的电流矢量始终能工作在最优点上，大大提高了发电机的效率和输出能力。此算法不需查表、不依赖于发电机参数且容易实现，经仿真和试验验证了该算法的可行性和稳定性。     

五桥臂逆变器两PMSM最大转矩电流比控制

多电机驱动系统通常应用在电动汽车,高铁还有一些工业应用上面,比如纺织行业,钢铁行业和造纸行业等。现提出了一种基于最大转矩电流比(MPTA)控制的五桥臂逆变器两永磁同步电机(PMSM)驱动系统。根据永磁同步电机在d轴q轴坐标下的方程,推出d轴q轴电流和转矩的表达式,实现了最大转矩电流比控制。基于MATLAB/Simulink建立了永磁同步电机的数学模型和电流控制方法。仿真结果和传统的id=0控制策略进行对比,验证了最大转矩电流比控制的有效性和实用性。     

基于传感中低Q电感的测量

电感是兼有固有电感、分布电容、损耗电阻3个参量的元件,其参数不仅随电压变化,而且又是频率的函数。有些电感Q值极低,测量更为困难,为解决这些问题,提出了具体测量方案及实际应用电路。     

改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制器

采用粒子优化算法进行PID模糊控制训练能提高永磁同步电机的控制精度,提出一种基于改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制方法,构建永磁同步电机PID模糊控制目标函数,选择电压、转矩、速度和电磁损耗等参数进行控制约束参量分析。采用改进的粒子群算法进行PID控制的加权训练,实现控制目标函数最优化求解,进行永磁同步电机PID控制律优化。实验结果表明,采用该控制方法进行永磁同步电机控制的调制性能较好,具有较好的输出增益,振荡较小,抗干扰能力较强。     

变速恒频电源闭环控制系统的设计与仿真

提出了一种小功率变速恒频电源系统的设计方法。在此系统中交流发电机使用永磁同步电机,交直交变换器采用PID加重复的控制策略。这种设计可以明显地减小系统的体积和重量。通过仿真分析可知,电源系统输出电压的频率和幅值恒定,精度高,畸变小。     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型片上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构．制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺．测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量．实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为22nH．对用两层金属层实现的侧向螺线型片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性．     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型片上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构．制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺．测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量．实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为22nH．对用两层金属层实现的侧向螺线型片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性．     

新颖的常规硅工艺实现的侧向螺线型征上集成电感

提出了一种用常规硅工艺实现的片上集成电感的螺线型新结构。制造工艺使用标准双层金属布线的常规硅工艺。测量了螺线型集成电感的S参数，从测量数据计算了集成电感的参量。实验的侧向螺线型片上集成电感的Q值峰值为1.3，电感量为2.2nH。对用两层金属层实现的侧向螺线片上集成电感和单层金属的常规平面螺旋电感的实验结果进行了比较，电感量和Q值与常规平面螺旋电感有可比性。     

基于高频电压注入法的永磁同步电机转子初始位置检测

为了解决新型无位置传感器永磁同步电机的起动问题,提出了一种在电机静止状念下检测转子位置的新方法。该方法在算法上改进了传统的旋转高频电压注入法,使得可以更为快速、准确的检测出转子初始d轴位置。并且针对传统旋转高频电压注入法无法检洲出转子永磁体极性问题,在dq旋转坐标系下,通过分析永磁同步电机d轴磁链和定子电流之间的关系,利用d轴电流的泰勒级数展开,提出了根据定子铁芯非线性磁化特性获得判别N/S极极性信息的新方案。最后,建立了系统仿真模型。仿真结果验证了这种方法的有效性和可行性。此方法同样适用于永磁同步电机在中、低速时的转子位置检测。     

单相交流电子负载电感参数的选取分析

文章对电路拓扑结构为电压型PWM的整流器采用滞环电流控制的单相交流电子负载,目前其交流侧电感参数的选取缺乏相关理论基础。文中先对快速跟踪给定电流进行单独分析,得出电感参数选取范围的上限;再对器件的开关频率限制和抑制谐波电流进行综合分析比较,得出电感参数选取范围的下限,最终确定出交流侧电感参数的选取范围。最后通过在Matlab/Simulink中进行仿真实验,验证了该电感选取方案的可行性,具有一定的实用性。     

永磁同步电机伺服系统的模糊控制

为了克服参数的不确定性,提高永磁同步电机伺服系统的快速跟踪能力,文中提出了一种自校正模糊控制器。该自校正模糊控制器与传统控制器相比,具有在线计算简单、减小稳态误差的优点。同时将其应用于永磁同步电机伺服系统的速度控制,证明了该模糊控制器的优越性。     

基于空间电压矢量的永磁同步电机恒转矩控制方法研究

针对矢量控制和直接转矩控制两种控制策略,本文研究了永磁同步电机空间电压矢量调制直接转矩控制方法,并采用空间电压矢量调制直接转矩控制策略对永磁同步电机进行了恒转矩控制的模拟仿真,提高了控制系统的稳定性。     

表面贴永磁同步电机弱磁控制仿真研究

在永磁同步电机dq轴数学模型的基础上,作者首先介绍了永磁同步电机弱磁控制原理;然后详细阐述了永磁同步电机弱磁控策略,即在恒转矩区采用i_d=0控制,在恒功率区采用基于直流电压反馈法的弱磁控制策略,这两种控制策略的结合不仅能够有效地提高恒功率区的调速比,而且具有能够实现速度的平滑过渡的优点;最后,仿真结果验证了本文所采用的弱磁策略的有效性。     

基于FFT的传输线串扰时域响应分析与实验研究

基于传输线分布参数结点导纳方程和快速傅立叶反变换方法,仿真分析了传输线串扰电压响应及传输线参数和端接阻抗对串扰电压峰值的影响.发现在不考虑传输线终端负载电阻的电感影响时,仿真结果中振荡不明显,在考虑电感时仿真结果振荡较明显.基于实验室研究设备,对共地平行传输线间的串扰电压和电流进行了实验研究,并将部分实验结果与理论仿真结果进行了比较.结果显示:在考虑传输线终端负载电感时的仿真波形与幅度和测量结果的波形与幅度基本一致,仿真的脉冲宽度要大于测量脉冲宽度,仿真结果峰值略大于测量峰值.     

电压空间矢量研究及Matlab仿真

介绍了空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,详细分析了在Matlab环境下实现电压空间矢量的方法,最后给出结合永磁同步电机（PMSM）调速系统的仿真实验结果。仿真结果表明,该系统具有良好的鲁棒性和快速性,对电机参数不敏感,为研究永磁同步电机调速提供了一定的理论和仿真依据。     

基于改进EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

为了减小电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)引起的DC/DC转换器输出电压噪声,消除负载变化引起的稳态误差,提出了一种基于改进的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)的电感电流观测器.首先,介绍了Boost型转换器的状态空间方程和扩展卡尔曼滤波器;之后提出负载估算算法,对EKF进行改进.利用改进EKF的输出电压、电感电流和占空比即可估算出实际负载值,从而实时更新改进EKF的参数,使电流观测器可以准确估计电感电流;最后对提出的电流观测器进行了仿真验证.仿真结果表明,在负载突变时,改进EKF可以对EMI引起的输出电压噪声进行有效滤波,同时准确估计电感电流,保证了DC/DC转换器输出电压的准确性.