无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统设计

提出了基于SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器六相无刷直流电机(BLDCM)的起动控制,不仅能有效控制起动电流大小,而且可以改善BLDCM开环起动性能。设计了基于DSP的无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统,充分运用DSP中的两个事件管理器,通过软件编程实现了SVPWM的开环起动控制,通过反电势检测法获取转子位置信号和速度信号。系统设计保证六相电机每套绕组既能独立工作,又能两套绕组同时工作,且具有软、硬件结合逐级递升的多重保护功能。实验结果表明,该控制系统很好地实现了六相BLDCM基于SVPWM和电流调节控制的开环起动,以及基于反电势位置检测的闭环运行。     

无位置传感器BLDCM起动控制仿真研究

针对无位置传感器的三相永磁无刷直流电机的控制,分析了120°导通三相逆变器的SVPWM控制,提出了具有SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器BLDCM的起动控制,其中电流调节控制采用两点式比较器控制。该起动控制方法不但能有效控制起动电流大小,而且能改善BLDCM开环起动性能。在Matlab/Simlink环境下,以模块化方式,综合运用Matlab中的S-函数以及Matlab/Simlink/Sim Power Systems元件库中的电气元件模型,建立三相永磁BLDCM起动控制系统的仿真模型。仿真结果表明,基于SVPWM和电流调节控制的起动控制,不但优于升频起动控制,而且在保持对二二导通BLDCM电流调节控制的基础上,使得BLDCM的开环起动性能更好。     

基于SVPWM和电流调节控制的无位置传感器BLDCM的起动控制

针对无位置传感器的永磁无刷直流电机的起动控制,分析了二二导通三相逆变器的电压空间矢量PWM控制,提出了具有二二导通的SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器BLDCM的起动控制,其中电流调节控制采用两点式比较器控制。该起动控制方法不但能有效控制起动电流大小,而且改善了BLDCM开环起动性能。通过仿真比较表明,在保持对二二导通BLDCM电流调节控制的基础上,SVPWM起动控制比升频起动控制性能更好。     

无位置传感器无刷直流电机的起动控制原理与研究

分析无刷直流电机的电磁转矩和起动控制,针对无位置传感器的永磁无刷直流电机的起动控制,提出了具有升频和电流调节控制的无位置传感器BLDCM的起动控制,其中电流调节控制采用两点式比较器控制。该起动控制方法不但有能效控制起动电流大小,而且改善了BLD-CM开环起动性能,提高了系统的可靠性。仿真结果验证了该起动控制方法的有效性。     

无刷直流电机PWM斩波频率计算方法研究

用软起动方式能降低无刷直流电动机(BLDCM)起动时的平均电流,但瞬时冲击电流仍会在斩波频率选择不当时烧坏晶闸管.文中通过分析研究BLDCM的数学模型及其电感和电磁时间常数的简便计算方法,并由此仿真分析了BLDCM的起动过程,得到了有效抑制BLDCM起动冲击电流的PWM斩波频率的计算方法.     

无位置传感器BLDCM起动方法的改进

分析了常规无位置传感器无刷直流电动机(BLDCM)起动过程中电流过大的问题,引入电流闭环对无位置传感器BLDCM起动方法进行了改进,解决了起动时电流较大的问题.对电流闭环起动方法加速过程以及稳态运行时的仿真研究表明,该改进措施不仅可以解决起动电流过大的问题,而且具有较好的稳态和动态响应速度.     

基于QCSI的高速无刷直流电机起动方法研究

针对高速永磁无刷直流电机,提出了一种基于准电流源型逆变器的起动方法。该方法使用准电流源型逆变器直接控制电机电枢绕组电流,从而避免了高速电机电枢绕组电感电阻值极小导致的绕组电流波动剧烈和起动电流大的问题。对此起动方法进行了理论分析,并设计了基于准电流源型逆变器的控制系统。借助Simulink工具对此系统进行了仿真研究,得到了与理论分析一致的结果。为了进一步检验起动方法的可行性,在额定4 kW高速永磁无刷直流电机上进行了验证实验。实验结果表明,基于准电流源型逆变器的高速永磁无刷直流电机控制系统,能很好地实现电枢绕组电流控制,使电机的起动平稳快速。     

双绕组感应发电机系统无差拍电流预测控制策略

双绕组感应发电机系统采用磁链定向控制策略可以分别对控制绕组有功电流与无功电流进行调节,从而获得控制绕组与功率绕组两端直流电压的稳定控制.然而,该控制策略需采用多个调节器,使得控制器设计困难,也制约了双绕组感应发电机系统的进一步发展与应用.针对该问题,提出双绕组感应发电机系统的无差拍电流预测控制策略,建立发电机系统的预测模型,在一个控制周期内以消除被控量的误差为目标,直接计算得到所需的控制量,又分析模型参数失配带来的电流误差问题,对该控制策略做了误差补偿.该文所提出的电流预测控制策略避免了繁琐的调节器参数整定过程,同时具有优秀的控制性能,实现了电流的无误差跟踪.样机仿真与实验结果验证了双绕组感应发电机系统无差拍电流预测控制的正确性与可行性.     

复合线圈结构无刷双馈电动机的变极起动研究

为解决绕线式无刷双馈电动机的起动电流大和起动转矩小的问题,提出一种转子绕组采用无感线圈设计的新型绕线式无刷双馈电动机。首先从理论上详细介绍了电机变极起动的原理和复合绕组的概念,在此基础上设计并制造了一台新型复合线圈结构无刷双馈电动机实验样机,并针对电机不同起动方式下的起动电流和起动转矩进行了研究。通过对样机进行有限元建模仿真与试验验证了转子绕组设计的正确性。仿真与试验结果表明,采用复合线圈结构的无刷双馈电动机具起动电流小、起动转矩大、起动迅速等特点,适用于需要频繁起动的场合,具有优良的性能。     

基于复合线圈结构的新型无刷双馈电机的起动性能研究

由于无刷双馈电动机存在起动电流大、起动转矩小的不足,导致电机起动性能达不到工业应用要求。为了解决这一问题,提出一种转子绕组采用复合线圈组和变极法设计的无刷双馈电机,并结合设计实例进行详细分析。这种转子结构使得电机在起动工况下增大转子绕组电阻折算值,从而有效地降低起动电流和提高起动转矩。通过建模仿真对复合线圈组转子结构的起动性能、普通线圈转子结构起动性能和无刷双馈电机异步起动方式的起动性能进行研究,对比3种情况下的起动电流、起动转矩和起动时的饱和情况。样机试验结果表明,转子绕组采用复合线圈组结构的无刷双馈电动机具有起动电流小、起动转矩大的特点,有效地改善了无刷双馈电机的起动性能。     

有位置传感器无刷直流电机双模速度控制系统

针对大型航天器对控制力矩陀螺(CMG)电机的性能要求，在分析了现代自动调速系统所广泛采用的双闭环控制系统和选用稀土永磁无刷直流电机的基础上，提出了一种基于精密锁相环和电流环的电机双模速度控制系统设计方案。该方案成功实现了电机的高速高精度稳速控制；在电机转速达到20005r／min的情况下．稳速精度高达0．01％．同时又大大增强了控制系统的鲁棒性能。     

稀土永磁无刷直流电动机绕组嵌放对磁势的影响

应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽和隔槽嵌放方式的磁势进行了理论分析,结果表明,在磁路饱和的情况下,单绕组工作时同槽嵌放电枢磁势的去磁作用小,而双绕组工作时,隔槽嵌放的电枢磁势去磁作用小;同槽嵌放更适用于冷备份余度模式,隔槽嵌放则宜于热备份余度模式。对电枢磁场、空载磁场、负载磁场和机械特性进行了有限元仿真计算,并对隔槽嵌放样机的机械特性进行了测试,仿真和测试结果验证了理论分析的正确性。     

一种新颖的双Y移30°PMSM的空间矢量控制

针对于双Y移30°永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)提出了一种新颖的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术,用直观且简单的方法分析了定子线圈中存在的高次谐波,推导出了谐波电流有效值的平方与调制指数的关系式。构造了基于低功耗定点数字信号处理器TMS320F2812的7.5kW双Y移30°PMSM控制系统。实验验证了提出方法的正确性和可行性。     

一种采用霍尔传感器的永磁电机矢量控制

给出了一种基于低精度霍尔传感器检测转子位置与转速的永磁电机矢量控制策略。通过利用霍尔传感器进行速度计算与角度估算的理论分析,运用零阶算法实现了速度计算与角度估算,并使用一阶算法进行改进;使用电阻进行电流采样。实验结果证明,应用改进算法可以获得正弦度更好的电流波形和电机启动能力。     

高可靠双三相永磁同步电机的转矩优化设计

针对双三相永磁同步电机（PMSM）的输出转矩提升问题,分析了3次谐波电流注入电机相电流和反电动势的控制原理,对驱动系统进行优化,调节3次谐波电流,解决2套绕组间的电流干扰问题。在最优相电流的基础上,提出了永磁体塑形方法,综合考虑定子齿槽效应、铁心饱和以及齿尖、极间漏磁,并得到最优的类正弦反电动势。类正弦电流与类正弦反电动势相互作用,电机的输出转矩提升了18.1%。通过有限元分析和样机试验验证了理论分析的正确性,为高可靠双三相PMSM的规模化应用提供了技术支撑。     

无起动绕组永磁同步电机初始定位及起动策略

永磁同步电机采用转子表面叠装永磁体励磁,具有起动电流小的优点,但是起动比较困难,特别是无起动绕组时更是如此。基于无轴承永磁同步电机转矩产生原理,针对其无起动绕组的特点,在加入悬浮子系统之前,研究了永磁同步电机无起动绕组的起动问题。提出一种通用的优化起动策略,给出准确实现转子初始定位的充要条件、定位相序的优化方法以及基于转子磁场定向控制策略的起动方法。实验结果表明,采用该起动策略,可以在无起动绕组情况下,使永磁同步电机快速、可靠起动,并进入稳定运行状态,而且起动电流很小,具有安全、可靠的优点。     

分数槽集中绕组永磁交流伺服电机定子磁动势及绕组系数分析

本文根据绕组电流产生磁动势的基本原理,使用Matlab软件对典型常用的几种分数槽集中绕组单元电机的定子磁势进行傅里叶级数展开,得到分数槽集中绕组磁势各次谐波的频谱图。通过对频谱的分析,得到分数槽集中绕组永磁交流伺服电机定子磁势的谐波分布规律。在磁势谐波频谱的基础上分析了分数槽集中绕组的绕组系数,得到了绕组系数分布规律及绕组系数表。为分析解决分数槽集中绕组永磁交流伺服电机其它问题打下基础,为电机的设计提供依据。     

一种改善BLDCM调速性能的模糊矢量控制策略

针对永磁无刷直流电机(BLDCM)在方波控制时转矩脉动大、电流畸变程度大以及反电势不稳定造成转速波动的问题,本文在分析BLDCM控制方式的基础上,将这些问题的原因归结于控制时的电流换相以及反电势并非理想方波电势。基于此,针对电动汽车BLDCM提出一种基于模糊控制的无刷直流电机矢量控制调速策略,此策略使用模糊控制器对转速误差进行调节,进而增强系统的调速性能;使用矢量控制取代方波控制,进而克服转矩脉动、电流畸变以及反电势不稳定等问题。实验结果表明,本文提出的控制策略能较好地抑制转矩脉动,并使电流以及转速更加平滑稳定。