内反馈调速电机的设计应用

通过分析内反馈调速电机的工作原理，介绍了内反馈调速电机的电磁、结构设计，对内反馈调速系统的特点及应用作了说明。     

基于PR控制器的直接转矩控制策略研究

针对传统直接转矩控制中采用开关表控制造成转矩和电流脉动,以及传统调节器不能实现对交流输入信号的无静差控制等问题,基于电机空间电压矢量的转矩和磁链2个分量解耦的控制方式和PR控制器能够在静止坐标系下实现对交流输入信号的无静差控制,将PR控制器用于永磁同步电机的直接转矩控制中,并由此设计出磁链和转矩的双PR控制器。同时,在定子磁链的观测中,采用基于转子位置和定子电流的新型定子磁链估计方法。试验结果证明,将PR控制器对交流输入信号的无静差跟踪特性应用于基于空间电压矢量调制的直接转矩控制中,系统能获得优良的动态和静态响应,取得了显著的应用成效,由此验证了所提方法的正确性和可行性。     

考虑逆变器非线性永磁同步电机高频注入电感辨识方法

针对永磁同步电机(PMSM)传统的电感辨识方法受逆变器非线性影响的问题,该文提出一种考虑逆变器非线性影响的高频注入电感参数辨识方法.该方法在两相静止坐标系下注入高频旋转方波电压,并提出一种可抑制逆变器非线性的信号构造方法,采用该构造方法对两相静止坐标系下高频响应电流差值进行构造,得到永磁同步电机dq轴电感参数辨识信号.根据误差分析给出高频注入信号的选取方法.基于1.5kW内置式永磁同步电机(IPMSM)的实验结果表明,所研究方法能实现考虑饱和的电感参数辨识,具有收敛速度快、能够有效抑制逆变器非线性的影响、易于工程实现的优点.     

基于内置温度传感器的碳化硅功率模块结温在线提取方法

碳化硅(SiC)MOSFET具有耐压高、开关速度快、导通损耗低等优点,将越来越广泛地应用于高效、高功率密度场合.在这些应用场合中,SiC MOSFET面临着严峻的可靠性考验,而结温的在线准确提取是实现器件寿命预测和可靠性评估的重要基础.该文提出一种基于功率模块内置负温度系数(NTC)温度传感器的器件结温在线提取方法.首先建立考虑多芯片热耦合效应的内置温度传感器至功率芯片的热网络模型,并建立SiC MOSFET的损耗快速计算方法;通过有限元仿真提取热网络模型的阻抗参数,并验证该热网络参数在不同边界条件下的稳定性.仿真和实验结果表明,所提出的结温在线估计方法能够准确地获得器件的动态结温,且热网络模型参数不受环境温度、散热条件等边界条件变化的影响,适用于实际任务剖面下的结温监测与寿命预测.     

动态无线电能传输系统多接收线圈正反串联结构的互感计算与优化

在磁耦合谐振式动态无线电能传输系统中,发射线圈与接收线圈之间的相对水平偏移距离将达到发射线圈边长的一半,此时线圈间互感波动非常剧烈,导致系统无法正常工作.为此该文提出了一种多接收线圈正反串联结构来减小互感波动率.首先,提出了一种矩形线圈互感计算方法,运用提出的互感计算方法,分析了该线圈结构的互感特性;其次,给出了一种互感优化方法,运用提出的优化方法,得到了满足设计要求的各线圈参数;最后,根据得到的线圈参数,研制了一套基于多接收线圈正反串联结构的无线电能传输系统,通过仿真和实验验证了所提结构与方法的正确性.结果显示,运用提出的结构,其线圈间的偏移距离在发射线圈边长一半范围内变化时,线圈间最大互感波动率仅为3.81％.     

直线磁场调制电机推力特性关键参数分析

直线磁场调制电机由于材料成本受行程长度影响较小,适合于长行程应用场合。为获得更好的推力特性,本文从理论研究入手,分析了直线磁场调制电机推力的解析公式,进而确定气隙磁密谐波含量影响推力特性。为了提高气隙磁密的正弦度,电机采用Halbach永磁阵列,相比于传统法向充磁直线磁场调制电机平均推力提高18%,但推力波动率也增大了3.4%。为了尽量降低推力波动,利用有限元法对Halbach永磁体结构、电枢齿靴宽度、调磁块的尺寸和形状等结构参数进行参数化分析与改进设计。最终平均推力为783N,相比于传统法向直线磁场调制电机平均推力提高了44.5%,推力波动率从16.1%降低到8.3%。     

对转永磁同步电机直接转矩控制方法

文章主要研究一种新型盘式结构,单定子、双转子对转永磁同步电机的直接转矩控制方法.首先,分析并建立了双转子对转电机的数学模型;其次,在一个逆变器不能同时直接控制两边转矩的情况下,根据两边转子位置差和电磁转矩与转矩角的关系,分时控制电机转矩波动较大一边转矩,来保证电机在不平衡负载时两边转子同步;最后,通过试验控制一台额定转速500 r/min,额定功率1.2 k W的盘式对转电机,验证了方法的可行性,并且电机运行稳定可靠.     

基于MRAS的直驱型永磁风力发电机控制

在直驱式永磁风电系统中速度传感器安装困难,无速度传感器控制是必要选择.将用于永磁电动机速度观测的模型参考自适应方法移植到发电系统,为了克服直流偏置和积分初值累积以及定子电阻变化导致磁链观测误差较大的问题,提出一种参考模型电压的修正方法,利用理想的电流模型修正电压模型的磁通观察器.并利用小信号模型分析系统的动态性能、算法精度和参数变化的影响.该系统能够适应风速变化和间歇性等特点,准确地估测转子位置,具有实现简单、系统鲁棒性强,动态响应快的优点.仿真和实验结果验证了该方案的正确性和有效性.     

兆瓦级永磁直驱无传感器风力发电系统仿真

研究永磁发电机优化控制保障可靠性问题,永磁直驱风力发电系统中,测速码盘容易受到干扰易出故障.采用双向PWM变换器结构,根据永磁同步电机的数学模型,为了克服传统发电效率低的问题,提出了一种基于滑模观测器的无速度传感器策略,对兆瓦级永磁同步发电机的速度和相位进行观测,并对该发电系统机侧变换器采用转子磁链定向矢量变换控制技术,网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,最后运用MATLAB平台对上述模型进行仿真,结果表明控制策略能独立控制PMSG的有功和无功电流,具有良好性能,可为设计提供依据.     

无刷交流励磁机电磁设计软件开发及有限元分析

基于电机设计基本原理，形成了一套完整的无刷交流励磁机的电磁设计程序，并针对此电磁设计程序，利用Visual Basic 6．0为工具，开发了基于数据库管理系统的无刷交流励磁机的设计软件，并用一系列电机产品进行检验，程序运行可靠，达到预期结果。运用Maxwell 2D对样机的磁场进行了分析。