基于载波移相技术的强耦合双支路电机共模电压抑制研究

在大功率永磁同步电机应用场合,由电机传导出来的高频振动噪音的舒适度逐渐变成一个重要的因素。采用载波移相技术两并联逆变器驱动的强耦合双支路电机因特殊的绕组结构能够有效地消除奇数倍载波频率附近的高频振动噪音而逐渐得到广泛应用。除了对电机高频噪音的抑制外,系统运行过程中也应考虑对传导的电磁干扰进行抑制。对于一般结构的电机,载波移相技术能够有效地抑制电机共模电压的幅值。但对于具有特殊绕组结构的强耦合双支路电机,采用载波移相技术对其共模电压是否存在抑制能力还没有被分析和验证。这篇文章的目的是通过理论分析与实验验证确定对强耦合双支路电机采用载波移相技术能够有效地抑制电机的共模电压,抑制系统传导的电磁干扰。     

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算

针对谐波电流引起的转子涡流损耗在某些表贴式永磁同步电机中可能会引起很高的温升的问题,研究了一种永磁同步电机转子涡流损耗的解析计算方法,该方法考虑了转子电枢反应和电机有限长的影响.在二维直角坐标系下,建立电磁场方程,通过对电磁场方程的解析求解得到转子涡流损耗的解析表达式.通过一个端部系数来等效电机有限长的影响.针对转子涡流损耗测量困难的问题,采用了一种能准确分离出转子涡流损耗的间接测量方法.实验结果表明所提出的解析计算方法可行.     

考虑邻近效应的高速永磁无刷电机交流损耗

为了准确计算高速永磁无刷电机绕组交流损耗,考虑导体的趋肤效应和邻近效应,分析了槽内导体的涡流损耗的影响因素,并采用2D有限元研究SPWM调制引起的电流谐波、槽口几何尺寸、导体直径和位置以及并绕根数对绕组交流损耗的影响.计算结果表明,通过合理选择槽口尺寸、导体直径、并绕根数以及载波比可以有效降低绕组的交流损耗.针对永磁无刷电机绕组交流损耗难以从定子铁心损耗、转子涡流损耗以及机械损耗中准确分离的特点,采用在电机三相绕组中串入测试线圈的实验方法,验证了绕组交流损耗和SPWM载波比、导体半径以及并绕根数的关系,实验和有限元计算结果误差在5%以内.     

驱动方式对永磁无刷直流电机损耗的影响

在分析永磁无刷直流电机方波驱动和正弦波驱动两种不同驱动方式的基础上,研究了两种驱动方式对电机损耗的影响。在正弦波控制方式下,电流超前相反电动势10°时,电机损耗最小;在方波驱动方式下,最优超前角控制时电机损耗最小。实验对比研究了最优超前角控制和id=0矢量控制两种控制策略下电机的各种损耗。     

磁性流体行波泵驱动能力因素分析

由于磁性流体内磁性颗粒的存在,使得在磁场作用下磁性流体的磁性颗粒也对外加磁场产生作用。采用迭代解偶计算法分析磁场作用下磁性流体的偶合问题。磁场强度、磁性流体的饱和磁化强度对行波泵的驱动能力产生直接的影响,随着磁场强度、磁性流体饱和磁化强度的不断增大,行波泵的驱动能力也不断增强。磁性流体的粘度对行波泵的驱动能力产生间接影响。随着磁场强度的变化,磁性流体的粘度也发生变化。其变化规律为：粘度随着磁场强度的增大而逐渐增大并且变化率逐渐变小。粘度越大,行波泵的驱动能力就越差。磁极形状的变化对磁性流体行波泵的驱动能力产生影响,随着磁极形状的变化,泵腔内磁感应强度也不断变化。当磁极同圆心的夹角到达45°时,驱动能力达到最大。     

永磁同步电动机位置传感器零位偏差估计方法

转子位置的准确检测是永磁同步电动机系统正常工作的前提.由于安装的误差会使位置传感器的零位产生偏差,进而引起转子位置检测的误差,严重时会影响电机正常工作.分析了存在位置传感器零位偏差时永磁同步电动机的电磁转矩,分析了基于电磁转矩模型的位置传感器零位偏差的估算原理,给出了实现方法.将该方法与转子预定位法相结合,解决了负载条件下永磁同步电动机位置传感器零位偏差估计的问题.实验结果表明所给出的方法具有较高的精度.     

反作用力矩测试装置力矩伺服控制系统设计

针对反作用力矩测试装置的控制要求,采用设计恒值调节系统的方法设计一种力矩伺服控制系统,实现输出力矩与被测力矩的有效跟随.通过分析反作用力矩测试装置中力矩器的原理,建立在阶跃力矩作用下力矩响应和位置响应的三阶传递函数模型,通过仿真方法分析模型中参数与力矩随动指标和位置抗扰指标的关系.在此基础上根据两个指标选择参数,确定位置响应的传递函数模型.综合考虑系统的位置抗扰性和力矩随动性设计PID控制器.实验结果表明,根据扰动作用下位置响应的三阶传递函数模型设计的控制器,能够满足系统要求的控制指标.     

径向磁路永磁同步电机转子损耗的实验研究

对变频电源驱动的径向磁路永磁同步电机的转子损耗问题进行了实验研究。实验结果表明电枢绕组谐波电流是产生该电机转子损耗的主要原因。文中对减少转子损耗提出了几项措施。     

正弦波无刷直流电机的新型转子位置检测方法

针对现有的正弦波无刷直流电机转子位置检测方法,该文提出了一种以单个锁定型霍尔元件实现的宽转速范围正弦波无刷直流电机转子位置检测方法,并详细分析了转子位置信号转换与补偿的方法,同时对该位置检测方法的静态误差和动态过程中给定电压谐波进行了分析。该方法用于3×104 r/min的高速同步电机驱动,实现了高速电机的准正弦波驱动的稳速控制。理论分析和实验结果表明,该方法具有很宽的检测范围和高检测精度,很适合稳速控制。     

无刷直流电机的理想与非理想定位力矩及其综合抑制方法

可以采用多种有效的方法来抑制无刷直流电动机的定位力矩,但电机各部件制造或材料偏差的存在,使得按照上述方法实际生产出的电机出现较明显的定位力矩.文中从理论上分析了理想与非理想定位力矩的产生机理和规律;以4极9槽和4极12槽径向磁路无刷直流电机为例,采用数值计算和试验的方法定量分析了理想与非理想定位力矩,给出了定位力矩产生的一般规律.采用极槽配合法、磁极优化法、闭口槽法及定子齿冠开槽法抑制理想定位力矩,并分别给出了Z次和2P次非理想定位力矩的抑制措施.计算和试验结果验证了理论分析结论的正确性.