不可控发电运行过程分析与系统优化

内置式永磁同步电动机(IPMSM)弱磁高速运行时,逆变器开关管的信号突然消失会导致电动机系统处在不可控发电运行状态。此时,逆变器的续流二极管组成不可控整流桥,电流由电机通过整流桥整流,然后流向直流侧电池。文章首先建立了系统的数学模型,然后通过对系统运行过程进行仿真分析,求得电池吸收能量值和整个过程反馈能量值。接着,为避免不可控发电对电池、电机、逆变器以及其它系统组成部分的损害和有效地对电池进行充电,对电路提出了改进措施。     

电动汽车用永磁同步电机故障诊断系统设计

针对电动汽车用永磁同步电机的运行环境复杂、更容易发生故障的情况,设计一种永磁同步电机故障诊断系统.该系统通过实时采集定子电流,运用时频分析的方法对信息进行处理,从而准确判断电机的运行情况.实验结果表明:该系统对永磁同步电机的故障诊断具有一定的实用性和可靠性.     

基于永磁同步电机的电动汽车能效控制

电动汽车(electric vehicle,EV)的一次充电行驶里程是制约电动汽车推广的重要因素之一,其与电动汽车的能量利用效率有着密切的关系。对行驶中的电动汽车进行受力分析,考虑到风阻、滚动摩擦和坡道阻力等外界因素,结合电动汽车的驱动部分和传动部分,建立了基于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的电动汽车数学模型。提出了针对电动汽车的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法,该方法中的电机驱动电流给定值是电动汽车负载的非线性函数,通过数值化求解可得到直轴电流I_d和交轴电流I_q的最优给定值。对该方法在不同外界阻力和车速的情况下与传统的零直轴电流控制方法进行了对比,结果表明该最大转矩电流比控制方法能有效提高电动汽车的动态性能和系统效率。     

电动汽车驱动用内置式永磁同步电机设计与实验研究

针对电动汽车驱动电机既要满足低速区大转矩输出,同时又要满足高速恒功率区宽弱磁调速范围的特殊需求,提出采用V型转子磁路结构的内置式永磁同步电机作为驱动电机;通过对影响这种结构电机运行特性的主要参数理论分析表明:提高内置式永磁同步电机交轴电感Lq参数值,不仅有利于提高电机恒功区弱磁扩速范围,而且同时也满足低速区的大转矩输出要求。同时,采用这种结构设计了30 kw电动汽车驱动用内置式永磁同步电机,结合有限元对样机主要性能进行了电磁场计算;并对样机进行了参数实验、空载实验、负载实验。通过对比分析,样机实验测试结果与设计计算值、电磁场仿真计算结果相吻合,表明所研究V型内置式永磁同步电机结构及提高电机交轴电感Lq参数的设计方法是一种能够满足电动汽车驱动电机输出特性需求的有效方法。     

电动汽车永磁同步电机控制器水冷散热器的优化设计

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是电机控制器中主要的发热源。为使IGBT模块工作在安全温度范围内,基于正交实验设计某电动汽车用45 kW永磁同步电机控制器水冷散热器。首先,在估算IGBT模块热损耗基础上,初步确定散热器结构,并通过热仿真确定影响散热器性能的主要因素;然后,采用正交实验法对冷却液流速、肋片高度、肋片厚度、肋片间距、扰流柱类型及散热器基板厚度等因素进行优化,获得散热器的最佳控制和结构参数。仿真结果表明,设计的散热器能够满足IGBT模块的散热需求。     

电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制策略

为提高电动汽车电机驱动系统性能,从电动汽车的行驶运动方程和永磁同步电机数学模型出发,根据系统稳定性理论提出一种电动汽车用永磁同步电机的分数阶自适应控制方法,该方法采用分数阶自适应律调整速度环控制器的增益参数.电动汽车车速-电流的双闭环控制系统的仿真结果表明:在汽车加速、爬坡、变速,以及整车质量参数变化的行驶工况条件下,相比整数阶控制情形,电动汽车驱动系统的分数阶自适应控制方法具有控制速度快、精度高及鲁棒性强等优点.     

模糊控制在纯电动汽车永磁同步电机上的应用

为了提高纯电动汽车在永磁同步电机控制下的扰动性能,将参数自整定算法加入到永磁同步电机的数学模型中,设计出参数自整定控制器,通过MATLAB/SIMULINK将参数自整定控制器和传统的模糊PI控制器进行仿真对比实验.实验结果表明:纯电动汽车在低速运行受到扰动时运用参数自整定控制器恢复稳定更快.     

纯电动汽车用永磁同步电机空间矢量控制系统建模与仿真

在分析小型纯电动汽车动力学方程和永磁同步电机PMSM数学模型的基础上,建立PMSM驱动汽车的数学模型,并利用空间矢量脉宽调制技术和模糊PID控制算法设计了车速-电流双闭环控制系统,以驱动汽车变速运行。在Matlab 7.6/Simulink环境下搭建了纯电动汽车车速-电流双闭环控制系统动态仿真模型,依据行驶需求对电动汽车在某档位的车速与转矩进行了仿真分析,并对控制策略进行了静、动态性能验证。仿真结果表明:该系统具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点,为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。     

电动汽车用永磁同步电机的超前角弱磁控制

针对电动汽车用内置式永磁同步电机系统,采用超前角弱磁控制的方法来控制永磁同步电机。首先给出了永磁同步电机的数学模型,然后阐述了超前角弱磁原理,并详细给出了基于矢量控制的超前角弱磁控制方案。最后仿真和实验结果表明,转速稳定上升,运行平稳,弱磁算法有效。 更多还原     

电动汽车用永磁同步电机的超前角弱磁控制

针对电动汽车用内置式永磁同步电机系统,采用超前角弱磁控制的方法来控制永磁同步电机。首先给出了永磁同步电机的数学模型,然后阐述了超前角弱磁原理,并详细给出了基于矢量控制的超前角弱磁控制方案。最后仿真和实验结果表明,转速稳定上升,运行平稳,弱磁算法有效。     

永磁同步电机伺服系统

在数控机床、工业机器人等ＦＡ设备中，永磁同步电动机伺服系统得到了相当广泛的应用。研制高性能的永磁同步电动机伺服系统是机电工作者所面临的一项重要任务。本文较全面地论述了永磁同步电动机伺服系统的特点、原理构成、基本设计原则及若干研究方向。     

电动汽车用三相开绕组永磁同步电机的控制及容错运行

设计了一种新型电动汽车驱动与充电一体化拓扑结构,建立了三相开绕组永磁同步电机(TPOW-PMSM)在两相旋转d、q坐标系下的数学模型。研究了单电源供电的两并联逆变器电压矢量的空间分布状况,当系统处于正常运行状态时,采用了一种中矢量六边形空间矢量脉宽调制(MVH-SVPWM)控制策略,设计了转速、电流双闭环矢量控制系统,实现了系统的无零序电压运行。以单管故障且故障相开路为例,研究了两并联逆变器故障后的电压空间矢量分布,两并联逆变器经拓扑重构为两相2H桥逆变器拓扑,基于该拓扑结构设计了一种改良的小矢量六边形空间矢量脉宽调制(SVH-SVPWM)控制策略并给出了实现方法。TPOWPMSM系统的仿真和样机实验结果表明:本文控制策略能够保证TPOW-PMSM系统在容错前、后都运行状态良好,验证了本文控制策略的有效性和正确性。     

复式永磁同步电机的工作特性分析与应用

针对大转矩低转速的应用场合,提出一种新颖的复式永磁电机结构,并讨论了它的结构设计要点.在电机空载三维磁场有限元分析结果的基础上作适当的假设,从相量图入手对复式永磁同步电机的电参数计算公式进行理论推导.以试验样机的设计参数为依据,分析该电机的工作特性,得出了它特有的功角特性曲线和经济运行范围.对以复式永磁同步电机为核心的直驱式抽油机进行介绍,检测结果表明,直驱式抽油机的节电效果显著,较游梁式抽油机具有多方面的优势.     

永磁同步电机的优化设计

本文分析了永磁材料的特点,导出了相应的永磁同步电机优化设计的数学模型,设计了计算机实现的方法,编制了相应的计算机程序,并成功地设计了0.8kW NdFcB永磁同步电机,该电机通过了上海市科委的鉴定,现已投入批量生产。     

永磁直线同步电机电磁场的有限元分析

永磁直线同步电机与传统的旋转电机有所不同,对其结构和有限元分析方法进行了介绍,运用ANSYS建立电机的有限元模型,计算电机内部电磁场,通过后处理得到磁力线分布、磁通密度、磁场强度等结果,获得了磁场分布特点和规律,为后续电机的优化设计和性能改善提供依据。     

车用永磁同步电机的结构振动分析

以某车用永磁同步电机为研究对象,使用HyperMesh软件建立其有限元模型并进行结构模态分析,使用Ansoft软件进行电磁径向力波仿真分析;将模态分析结果与径向力波仿真结果相比对,从磁固耦合角度对该驱动电机的振动噪声特性进行了分析.分析结果为车用电机的结构优化设计提供了依据.     

永磁同步电机驱动系统最小损耗分析

为了提高电机驱动系统的效率,对永磁同步电机（PMSM）驱动系统最小损耗进行了分析和研究.通过对电机驱动系统的综合分析,建立了逆变器和PMSM系统的数学模型,从理论上推导并建立了系统损耗和定子磁链的关系,并得到损耗最小时定子磁链的表达式,从而实现PMSM驱动系统的损耗最小.将损耗模型法和搜索寻优法的优点有效结合起来,建立了综合2种分析方法的数学模型.在Matlab/Simulink环境下搭建了PMSM驱动系统仿真模型,在保证输出功率不变的条件下,通过检测逆变器直流母线侧的电压及电流,可以证明该模型能够实现全局范围内快速达到损耗最小、效率最优的目的.     

ISG永磁同步电机优化设计的仿真分析

采用Ansoft和Ansys软件对不同转子外圆形状、极/槽配合、磁桥结构与磁钢排列条件下ISG永磁同步电机的性能进行了仿真分析,并讨论了转子结构的安全问题,为ISG电机的优化设计提供参考.     

永磁式同步电机热分析研究综述

对永磁同步电机的损耗和温度场进行研究综述。介绍了永磁同步电机不同部位散热的分析和测定方法,并详细说明了关键参数量测的实验方法。最后给出计算关键参数的方法,从而构造更精确的集总参数热网络模型。     

参数不确定永磁同步电机的固定时间同步研究

讨论了参数不确定永磁同步电机固定时间的同步问题.根据固定时间控制理论和Lyapunov稳定性理论,针对不确定参数的永磁同步电机,设计固定时间同步策略.根据自适应控制技术和不等式技术,得到固定时间同步控制器,使得参数不确定永磁同步电机能够在较短时间内实现同步,且同步时间的上界只与系统参数有关.通过仿真和结果比较验证了所提出的固定时间同步策略的有效性．