内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制及仿真研究

针对内置式永磁同步电机(IPMSM,Interior Permanent Magnet Synchronous Motor),在转子同步旋转坐标系下的数学模型进行了分析,提出了一种最大转矩电流比(MTPA,maximum torque per ampere)控制策略,以减小逆变器容量,同时采用SVPWM算法以减小转矩脉动。最后在MATLAB/Simulink环境下分别采用MTPA控制和id=0控制,对两种方法进行仿真并比较,仿真结果验证了所采用算法的有效性。     

内置式永磁电机齿槽转矩的优化设计

针对内置式永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,采用有限元软件Maxwell分别对不同分段数、不同非均匀气隙情况下的内置式永磁同步电机进行分析.理论分析表明:转子分段斜极可以抑制齿谐波,从而削弱齿槽转矩;而采用非均匀气隙结构则可以通过优化气隙磁密的特定次谐波削弱齿槽转矩.依据理论分析,提出一种二者相结合的方法抑制电机的齿槽转矩.优化结果表明:该方法能有效地抑制电机的齿槽转矩.     

内置式永磁电机齿槽转矩合成研究

采用了一种由单槽内置式永磁电机齿槽转矩合成多槽内置式永磁电机齿槽转矩的解析算法,推导了单槽内置式永磁电机齿槽转矩与多槽内置式永磁电机齿槽转矩的关系。该解析算法将单槽内置式永磁电机齿槽转矩展开为傅里叶级数,进而由单槽齿槽转矩合成为多槽齿槽转矩。通过解析算法合成的全槽齿槽转矩与有限元仿真进行了对比,验证了该算法的正确性。     

基于场路耦合永磁同步电机最大转矩电流比控制研究

针对永磁同步电机(PMSM)转速的精准控制问题,提出了一种基于电磁转矩的最大转矩电流比(MTPA)控制策略,并采用场路耦合仿真方法及实验验证了基于电磁转矩MTPA相对于基于定子电流MTPA和id=0控制等2种常用的控制策略,抗负载干扰能力更强,电机的动态性能更优,对电机的精准控制有一定的参考意义.基于电磁转矩MTPA控制策略根据电机实际转速与给定转速之间的差值,能够快速调节d轴电流,使得电机转速的超调量、峰值响应时间和响应时间均优于其他2种对比控制策略.     

内插式永磁同步电机最大转矩电流比控制策略研究

针对内插式永磁同步电机d轴和q轴电感不相等情况下的转矩电流控制进行研究,分析内插式永磁同步电机的数学模型,结合数学模型求得最大转矩所需要的电流,保证最大转矩时所需要的电流最小,通过实验验证了内插式永磁同步电机采用最大转矩电流控制转矩响应快,具有良好的机械特性,整机在额定运行状态下效率达到95.5%,实验结果验证了控制算法的有效性和工程实用性.     

基于模型预测策略的永磁同步电机最大转矩电流比控制优化

针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出一种基于模型预测控制原理的两矢量模型预测控制策略,来取代传统双闭环电机控制系统中的电流内环调节器。在分析永磁同步电机MTPA控制原理、电流内环调节器饱和原因的基础上,利用模型预测控制的非线性约束处理能力在每个采样周期内通过两电压矢量模型预测控制策略,获得更加准确的电压矢量。实现系统实时动态跟踪永磁同步电机MTPA轨迹的目标。仿真和实验结果表明,该控制策略在电机给定转矩或外在负载转矩突变情况下可实时跟踪MTPA给定电流的变化,电机定子电流未出现较大波动。     

车用内置式永磁同步电机损耗最小控制研究

降低内置式永磁同步电机的损耗,提高系统的效率,对于提高电动汽车的一次充电续驶里程具有重要意义。文中研究了计及铁损的内置式永磁同步电机损耗最小控制策略,与id=0及最大转矩比电流控制策略相比,电驱动系统效率有所提高,系统仿真和实验验证了所研控制策略的有效性,该控制策略在新能源电动汽车上有较好的应用价值。     

车用内置式永磁同步电机效率优化控制综述

降低永磁同步电机的损耗,提高系统效率,对提高电动汽车一次充电续驶里程具有重要意义。文章调研了国内外永磁同步电机效率优化控制的进展,分析了不同控制策略的优缺点,总结归纳了效率优化控制的几种类型,并指出基于电机模型的损耗最小控制策略具有广阔的发展前景。     

车用内置式永磁同步电机弱磁控制研究

为提高车用内置式永磁同步电动机的调速范围,本文研究了弱磁控制策略,并在MATLAB/Simulink平台上建立了内置式永磁同步电机弱磁控制系统仿真模型,并进行了高速区弱磁控制系统仿真,仿真结果表明系统有较宽的调速范围,为高速巡航及超车等工况的进一步研究提供一定的借鉴意义.     

带参数识别的永磁同步电机多虚拟信号注入最大转矩电流比控制

针对内嵌式永磁同步电机现有的最大转矩电流比控制策略存在计算复杂、占用存储空间大、控制性能低等问题,提出了一种简化的多虚拟信号注入法。通过定义新的虚拟电压以及计算不完整虚拟功率避免了大量无效计算对系统资源的浪费。该策略降低了算法复杂度,但控制精度仍与电机参数相关。进一步提出了改进的模型参考自适应参数识别算法,将自适应律分割为不同周期的函数,在保证电机三参数识别准确的同时,提高了辨识算法的稳定性。利用辨识结果实时更新电机的最大转矩电流比工作点,保证电机始终运行在最高效率。仿真与实验结果表明:参数识别算法的引入克服了多虚拟信号注入法对电机参数的依赖性,将定子电流幅值降低0.7%以上,使电机的控制轨迹更接近最大转矩电流比最优轨迹;所提策略在电机参数摄动、负载突变及变速运行等复杂工况下,能保持较好的动态响应速度和较小的电流畸变率。     

永磁同步电机直接转矩控制模型

根据永磁同步电机的数学模型,深入分析直接转矩控制方法的原理,在Matlab/Simulink平台上搭建永磁同步电机直接转矩仿真模型。仿真结果表明,该直接转矩系统转矩响应快,具有良好的动态性能,给直接转矩控制的永磁同步电机实际应用提供了理论依据和仿真参考。     

永磁超环面电机模糊终端滑模的直接转矩控制

根据永磁超环面电机的结构特性和运行原理,推导了其结构参数和运动参数对电磁参数影响的表达式,建立了永磁超环面电机的数学模型并应用状态空间法进行了动态特性分析。针对该电机电磁转矩和输出转速的周期性波动,在转速环中通过模糊控制规则得到其结构参数与运动参数的增量以调节终端滑模控制器参数。为了提高永磁超环面电机的响应速度,应用直接转矩控制在转矩环和磁链环中设计了supertwisting滑模控制器,并结合空间矢量调制对永磁超环面电机进行控制。仿真实验表明:此控制策略有效地提高了永磁超环面电机的响应速度,减小了输出转速和电磁转矩的波动,得到了良好的控制效果。     

基于改进自适应扰动观测的最大转矩电流比控制

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比控制(MTPA)受电机参数变化影响的问题,提出一种改进的自适应扰动观测的MTPA控制策略.该方法以定子电流矢量角作为扰动量,比较控制系统前后两个时刻的电流幅值大小,确定搜索方向.将自适应PI控制融入扰动观测法中,跟踪系统随机选择相应的扰动步长,解决动稳态性能,提高精度和系统运行效率,克服传统MTPA控制方法对电机参数依赖性、提高系统整体效率优化和电流矢量角搜索精度.考虑外界因素对电感和磁链等参数变化的影响,得到内置式永磁电机(IPMSM)dq轴下最优电流矢量角.仿真和试验结果表明,所提方法具有一定的有效性.     

车用永磁轮毂电机解析建模与齿槽转矩削弱

为了提高永磁电机设计和优化的效率,避免有限元软件建模、计算耗时长的缺点,建立了定子齿上开有辅助槽的表贴式永磁电机的解析模型。在二维极坐标下以矢量磁位为位函数,在各个子域建立拉普拉斯方程或泊松方程,根据分离变量法求解各子域矢量磁位的表达式,并利用各子域的边界条件求得相关的谐波系数,推导了该永磁电机模型空载下的气隙磁通密度、齿槽转矩、磁链和反电动势公式。然后,计算了一台车用轮毂外转子32极48槽永磁电机在空载下的气隙磁通密度、齿槽转矩、磁链和反电动势,并通过有限元法和齿槽转矩实验验证了解析模型的有效性和精确性。此外,基于解析模型优化了该轮毂电机的齿槽转矩,将齿槽转矩削弱了37.2%。     

永磁同步电机直接转矩预测控制研究

由于硬件条件的限制和采样控制的延迟,永磁同步电机直接转矩控制存在着转矩脉动大、响应速度慢的缺点。为此,本文对永磁同步电机的数学模型做了一些简单代换,并构建了以转矩和磁链幅值平方为状态变量的方程;详细分析延时状况下电机的工作状态后,将直接转矩控制和矢量控制结合起来,提出了新的预测算法;最后仿真验证了该控制策略确实可以减小转矩脉动,提高转矩稳定性。     

永磁同步电机模糊直接转矩控制仿真

针对永磁同步电机直接转矩控制中存在较大转矩脉动的缺点，提出用模糊控制器取代滞环比较器的控制策略．基于Simulink FIS工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真．结果表明：通过对转矩误差、定子磁链误差的模糊分级，结合转子位置得到适舍的电压控制矢量，能减小转矩脉动和磁链脉动；模糊直接转矩控制转速和转矩响应优于传统直接转矩控制．     

车用轮毂电动机直接转矩控制特性建模

以某型号车用轮毂电动机为研究对象,针对矢量控制存在的转矩响应慢、动态性能不佳等问题,提出了轮毂电动机直接转矩控制方法.在分析轮毂电动机直接转矩控制数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink仿真软件建立了轮毂电动机直接转矩控制仿真模型,进行了轮毂电动机动态性能仿真分析.设计了基于实时仿真系统dSPACE的轮毂电...     

车用驱动电机无电流传感器控制

针对传统电机矢量控制方法应用于车用驱动电机时,高效工作区窄、反馈闭环控制导致过流现象等问题,提出一种无电流传感器电机控制方法。该方法根据指令转矩和电机转速,直接控制电压空间矢量的幅值和相位,实现对电机转矩和转速的控制。该方法突破了传统矢量控制对电流传感器的依赖,克服了闭环控制导致过流的缺陷,规避了传统矢量控制在电流传感器故障情况下电机无法控制的问题,省去了电流传感器的成本。仿真实验和电机台架试验结果表明,该方法不仅能够扩大电机高效工作区,而且提高了电机控制系统的可靠性。     

永磁同步电动机矢量控制和最大转矩控制

本文论述了永磁同步电动机的矢量控制方式；明确了其最大转矩控制的概念；研究了不同情况下永磁同步电动机矢量控制和最大转矩控制的相互关系。并得出最大转矩控制的运行和实现条件。     

一种感应电机直接转矩控制

根据感应电机直接转矩控制的特点,对低速下磁链观测误差产生的原因进行了分析,给出了一种磁链观测的改进方法--低通滤波器补偿法.这种方法在采用低通滤波器代替纯积分环节的基础上,根据定子磁链的实际值与估计值之间的关系,推导出估计磁链的补偿公式,给出了原理框图,并对观测结果进行了仿真比较.仿真结果表明,采用低通滤波器补偿法,直接转矩控制系统的低速性能有十分明显的提高,证实了该方法的有效性.