永磁电机的有限元仿真分析

本文利用Ansfot公司的Maxwell 2D瞬态模块,建立了永磁电机模型,加载激励源构成一个完整的仿真系统。通过对永磁电机模型瞬态有限元分析,得到了电机五种状态磁力线与反电动势。仿真结果精确地反映了电机运动过程,为永磁电机优化设计、减少转矩脉动、提高效率提供了理论依据。     

用状态方程描述永磁电机控制系统的仿真研究

采用状态方程的方法给出了矩形波永磁同步电机的数学模型和系统仿真软件框图，并对软件设计中几个关键技术问题的处理作了介绍。     

考虑饱和的永磁电机直接转矩控制系统精确仿真模型

为了准确分析永磁同步电机直接转矩控制系统的实际动态特性,针对电机电感参数值会受磁路饱和的影响,给出了一种考虑饱和的永磁电机直接转矩控制系统的建模方法。结合冻结磁导率的方法利用时步有限元程序计算得到永磁电机d,q轴电感与电枢电流的非线性关系,并给出了永磁电机d-q坐标系下的非线性数学模型。利用该模型在Matlab/Simulink环境下搭建了考虑饱和的永磁电机直接转矩控制系统,并与线性永磁电机模型施加不同等级负载下的仿真结果做比较分析。结果表明该方法是正确和有效的,该模型能反应磁路饱和对永磁同步电机直接转矩控制系统运行特性的影响,对于永磁电机直接转矩控制系统的精确仿真建模有重要的参考意义。     

轴向磁场磁通切换永磁电机控制系统建模及仿真研究

提出了一种新型结构的6/13极定子模块式轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机。该电机具有结构紧凑、转矩密度大、效率高和容错性能强等特点。分析了AFFSPM电机结构和工作原理,推导了AFFSPM电机的数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了AFFSPM电机控制系统仿真模型,分别对滑模速度控制和比例谐振控制的控制策略进行仿真研究,分析对比AFFSPM电机的转速、转矩和三相电流的波形。仿真结果表明,与比例谐振控制策略相比而言,滑模控制策略下该新型AFFSPM电机控制系统具有较好的静态和动态性能。     

基于有限元分析的电机联合仿真方法研究

采用有限元分析方法对电机进行联合建模仿真,充分考虑电机与控制系统的耦合特性,分析了定子电流、电磁转矩、转速跟随等系统动态响应特性,同时得到了电机在相应的控制策略下的磁场分布、饱和特性等电机本体电磁场瞬态特性。比较电机联合建模的仿真结果与基于电机数学模型的仿真结果,联合模型既可分析电机的外部电源激励电路,又可分析电机内部的电磁现象和反应,对电机性能实现精确分析。     

电动汽车牵引永磁电机关键性能的有限元仿真分析

通过有限元仿真软件对电动汽车牵引用永磁电机的两个关键性能-牵引特性和振动噪声特性进行仿真分析,缩短电机的研发周期,解决车用永磁电机设计过程中样机反复试制费用大、周期长的缺点。建立永磁电机的电磁场2D有限元仿真模型,验证永磁电机的低速最大转矩输出能力和高速弱磁扩速能力,依据电磁场分析结果,在不影响电机牵引性能的前提下转子铁心开工艺槽,减小电机质量,改善转子通风条件。对车用永磁电机进行电磁力波分析,建立电机定子铁心的3D模态有限元仿真模型,分析得出电机结构的模态频率,从电机的电磁设计和结构设计上避免产生较大电磁振动和电磁噪声的可能性。     

永磁电机有限元时步法的研究与应用

对有限元时步法在永磁电机中的应用进行了研究,阐述了基于二维场路耦合时步法的永磁电机模型。采用一台具有特殊转子磁路结构的永磁电机进行了仿真分析,结合试验结果证明了该模型的正确性并指出利用永磁电机的有限元模型结合控制策略是现代电机及其控制系统仿真的方向。     

基于电压调制的永磁容错电机转矩控制系统仿真

介绍了永磁容错电机的工作原理和数学模型,给出了基于电压调制的转矩控制系统的算法和理论分析,包括了转矩控制算法和电压调制算法。建立了系统仿真模型,包括电机模型、故障诊断、转矩控制算法、电压调制算法和转速PI调节器五部分。仿真结果表明,基于电压调制的转矩控制系统能够实现故障前后转矩、转速性能基本不变。     

调速永磁电机自抗扰控制系统的性能仿真

设计了调速永磁同步电动机的自抗扰控制(ADRC)系统,并在Matlab/Simulink 7.0环境下,仿真研究了在各类干扰信号作用下的转速超调、转矩脉动和电流响应等电机性能。仿真结果表明,基于ADRC的调速永磁同步电动机控制系统鲁棒性好且抗干扰能力强。     

永磁型无轴承电机控制系统研究

永磁型无轴承电机(Permanent Magnet Type Beadngless Motor,简称PMTBM)是一种集旋转与悬浮于一体的磁悬浮永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM).为了实现其悬浮控制,设计和实现了基于LF2407A的矢量控制系统;阐述了系统的工作原理及其硬件组成和软件系统.通过对整个PMTBM控制系统的实验调试,实现了转子良好的动、静态悬浮运行,验证了设计方法的可行性.     

永磁同步电机矢量控制系统仿真与建模研究

分析了永磁同步电机(PMSM)的数学模型,在此基础上提出了PMSM矢量控制系统仿真建模新方法,在matlab6.5/simlink环境下,建立了速度控制模块、坐标变换模块、SPWM控制模块,并与PMSM本体模块和电压逆变模块有机组合,建立了PMSM控制系统的速度和电流双环仿真模型。仿真实验结果表明该方法有效,也适用于验证其他控制算法,为实际PMSM控制系统的设计和调试提供了新的思路.     

外永磁转子爪极电机控制模型的建立与仿真研究

为了研究具有特殊结构的外永磁转子爪极电机的控制问题,在对该种电机的结构、特点以及运行机理进行分析的基础上,首先采用绕组等效处理的方法,建立了该种电机的微分方程数学模型;并利用拉斯变换分析法,得到了该种电机的传递函数数学模型;然后经推导得到了电机的控制系统数学模型,并对其进行了最大转矩控制方法的仿真研究;通过对电机输出电流和转速的仿真结果分析,验证了该特种电机的上述数学模型的正确性,也为该种新型电机的应用提供了参考。     

交流电机模型参考自适应控制系统的仿真

分析了模型参考自适应控制系统的结构特点.利用简单实用的飞升曲线法建立交流电机的数学模型,并以此为基础建立被控对象的参考模型.运用Narendra模型参考自适应控制理论,设计了交流电机转速控制的模型参考自适应控制系统.此控制系统可以抑制干扰,具有较快的响应速度.并通过仿真实验验证所设计系统的可行性.     

双绕组永磁容错电机矢量控制系统研究

针对双绕组三相永磁容错电机的结构,以在无故障和电机绕组开路及短路故障情况下获得相同的输出转矩为目标,提出双绕组三相永磁容错电机的矢量控制策略。电机的每相电流采用电流滞环控制技术。利用Matlab软件搭建了双绕组三相永磁容错电机矢量控制系统的仿真模型,设计调试了以TMS320LF28335 DSP为核心的硬件实验平台,仿真和实验结果证明了该矢量控制策略的正确性。     

电动车轮毂永磁电机SPWM矢量控制系统研究

对轮毂永磁电机矢量控制系统展开了研究。电机控制系统采用霍尔位置传感器跟踪永磁电机磁链,经矢量坐标变换后应用SPWM技术对电流进行控制。针对传统SPWM技术直流电压利用率低的缺点,采用了一种注入3次谐波为三角波的SPWM控制技术,以提高直流电压的利用率,从而提高电机的输出效率;采用该方法,也容易实现控制算法的设计。     

永磁同步电机矢量控制系统仿真

给出PMSM的数学模型,通过Matlab/Simulink建立PMSM矢量控制系统的仿真模型,得出仿真结果并进行分析。     

一种永磁开关磁阻电机的研究与有限元分析

针对开关磁阻电机转矩脉动大的问题,提出了一种在转子上加入稀土永磁体的新型电机结构,并分析了电机的运行原理。采用Ansys软件仿真分析了永磁开关磁阻电机和开关磁阻电机的转矩性能及永磁体位置对转矩的影响。仿真结果表明,转子加入永磁体且永磁体位置靠近转子极弧的电机转矩更大、转矩脉动更小。     

稀土永磁电机磁场有限元分析系统

以参数化网格自动生成技术为核心,采用永磁体直接离散化处理,开发了稀土永磁电机磁场有限元分析系统,该系统能方便地对任意尺寸、槽数、极对数的多种永磁形状与结构的电机进行二维磁场有限元数值分析,并计算出电机的主要技术参数,它的开发对稀土永磁电机的设计与分析起到了积极的促进作用。