考虑电压约束时双三相永磁同步电机一相开路的建模与容错控制策略 被引量：2

1

作者 郑博元 李炳均 +3 位作者 徐永向 邹继斌 禹国栋 赵玫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期294-303,共10页

双三相永磁同步电机因其适用于低压大功率输出场合、输出转矩脉动小、容错能力强等优势而受到来自于学术界与工业界的广泛关注。该文通过对基于正常解耦变换的容错策略下的单相开路永磁同步电机控制系统进行重新建模,指出在容错控制器... 双三相永磁同步电机因其适用于低压大功率输出场合、输出转矩脉动小、容错能力强等优势而受到来自于学术界与工业界的广泛关注。该文通过对基于正常解耦变换的容错策略下的单相开路永磁同步电机控制系统进行重新建模,指出在容错控制器设计过程中忽略电压约束是现存的容错策略中仍存在电流波形畸变与转矩脉动的原因,进而在所建立的模型的基础上设计容错控制算法,对电压约束进行补偿,从而优化容错运行状态下的性能。所提出的控制策略保留基于正常解耦变换的双三相永磁同步电机容错策略下电压、磁链方程与正常运行时一致,且只需3个电流闭环的优势,并实现容错运行时的转矩脉动抑制,保证电机在开路故障状态下的高性能运行。仿真和实验结果也证明建模的准确性以及所提出的策略在减少谐波损耗和抑制转矩脉动方面的有效性。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 容错控制 建模 开路故障 转矩脉动抑制

原文传递

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

2

作者 高海洋 邹继斌 +1 位作者 张文韬 徐永向 《微电机》 2023年第8期21-24,48,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 强耦合双支路电机 并联逆变器 载波移相 共模电压 传导电磁干扰

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永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法 被引量：30

3

作者 徐永向 胡建辉 +1 位作者 胡任之 邹继斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期150-154,共5页

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注。但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法。本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行... 表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注。但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法。本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析。实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子涡流损耗 实验验证

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表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算 被引量：38

4

作者 徐永向 胡建辉 邹继斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期63-66,72,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 涡流损耗:解析计算 谐波电流

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基于单霍尔传感器的PMSM位置检测方法 被引量：6

5

作者 徐永向 邹继明 +1 位作者 赵猛 姚郁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1769-1772,共4页

为了解决永磁同步电机矢量控制需要高精度位置传感器的问题,提出了一种基于单个霍尔传感器的永磁同步电机转子位置检测方法.对基于单个锁定型霍尔元件的转子位置、速度预估算法及其误差进行了分析,为了提高动态过程中的预估精度采用了... 为了解决永磁同步电机矢量控制需要高精度位置传感器的问题,提出了一种基于单个霍尔传感器的永磁同步电机转子位置检测方法.对基于单个锁定型霍尔元件的转子位置、速度预估算法及其误差进行了分析,为了提高动态过程中的预估精度采用了一阶速度预估.采用一路方波信号模拟霍尔输出信号对该检测方法进行了实验验证.最后将该方法用于一台高速永磁同步电机驱动,实现了高速永磁同步电机的矢量控制.实验证明该方法具有较高的静态和动态精度,可工作于较宽的速度范围,适合于永磁同步电机矢量控制. 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置检测 转速范围 矢量控制

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基于单霍尔传感器的转子位置检测电路的设计 被引量：4

6

作者 徐永向 胡建辉 +1 位作者 邹继斌 姚郁 《电子器件》 CAS 2008年第2期465-468,共4页

在永磁同步电机矢量控制系统中,常需要高分辨率的转子位置信号。通过设计一个转子位置检测电路将低分辨率的霍尔信号转换成高分辨率的转子位置信号。详细分析了转子位置检测电路的原理,同时对该位置检测电路的静态预估误差和动态过程进... 在永磁同步电机矢量控制系统中,常需要高分辨率的转子位置信号。通过设计一个转子位置检测电路将低分辨率的霍尔信号转换成高分辨率的转子位置信号。详细分析了转子位置检测电路的原理,同时对该位置检测电路的静态预估误差和动态过程进行了分析。该电路用于一台高速永磁同步电机驱动系统中,实现了高速永磁同步电机的正弦波驱动的稳速控制。实验结果验证了该文所设计电路的可行性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子位置检测 锁定型霍尔传感器 检测电路

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高速永磁同步电动机全数字化矢量控制研究 被引量：2

7

作者 徐永向 胡建辉 +1 位作者 邹继斌 姚郁 《微电机》 北大核心 2007年第7期7-9,共3页

基于单个锁定型霍尔元件的位置预估方法,在旋转坐标系下实现了高速永磁同步电机的id=0矢量控制,并对控制滞后进行了分析和补偿。实验结果证明了所设计的控制系统的可行性。

关键词 高速 永磁同步电动机 全数字 矢量控制

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逆变器死区效应对永磁同步电机效率的影响 被引量：1

8

作者 徐永向 邹继斌 王骞 《微电机》 北大核心 2005年第6期34-36,共3页

分析了死区时间对逆变器输出电压和电流的影响以及分析了由逆变器死区效应引起的永磁同步电机(PM SM)中的谐波电流对系统效率的影响,进行了实验研究。表明采取死区补偿时的系统效率高于无死区外偿。

关键词 死区 逆变器 永磁同步电动机 效率

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考虑旋转磁通和趋肤效应的变系数铁耗计算模型 被引量：31

9

作者 江善林 邹继斌 +1 位作者 徐永向 梁维燕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期104-110,共7页

为了准确计算高速永磁无刷电机定子铁心损耗,分析不同磁化方式下的磁滞损耗变化规律,以及损耗系数随频率变化规律,提出一种改进的铁心损耗计算模型。该模型借助谐波分析的方法,考虑了电机中交变磁场、旋转磁场以及高频时趋肤效应对定子... 为了准确计算高速永磁无刷电机定子铁心损耗,分析不同磁化方式下的磁滞损耗变化规律,以及损耗系数随频率变化规律,提出一种改进的铁心损耗计算模型。该模型借助谐波分析的方法,考虑了电机中交变磁场、旋转磁场以及高频时趋肤效应对定子铁心损耗的影响。利用该模型分析PWM调制电流谐波、永磁体充磁方向,以及磁钢斜边角对高速永磁无刷电机定子铁心损耗的影响。实验结果表明,与传统的模型相比,该模型计算结果更接近于实测值,在高低频时的计算误差均在10%以内。 展开更多

关键词 高速永磁无刷电机 铁心损耗 旋转磁化 趋肤效应 变系数模型

原文传递

单霍尔传感器高速永磁同步电机系统的研究

10

作者 徐永向 邹继斌 《伺服控制》 2005年第5期36-38,共3页

本文对高速永磁同步电机的电磁设计和机械设计进行了研究。针对高速永磁同步电机的特点,采用简易转子位置检测方法。基于CRPWM,设计了高速永磁同步电机的驱动系统,实现磁场定向矢量控制,并对逆变器的死区效应进行了补偿。实验结果表明:... 本文对高速永磁同步电机的电磁设计和机械设计进行了研究。针对高速永磁同步电机的特点,采用简易转子位置检测方法。基于CRPWM,设计了高速永磁同步电机的驱动系统,实现磁场定向矢量控制,并对逆变器的死区效应进行了补偿。实验结果表明:该高速无刷直流电机系统运行可靠,并具有高效率和低转矩脉动的特点。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机转子位置检测 驱动 系统

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正弦波无刷直流电机的新型转子位置检测方法 被引量：70

11

作者 邹继斌 徐永向 于成龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期47-49,55,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 正弦波无刷直流电机 转子位置检测 稳速控制 位置传感器

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异步起动永磁同步电动机起动特性研究 被引量：21

12

作者 赵猛 邹继斌 +1 位作者 胡建辉 徐永向 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期145-149,共5页

异步起动永磁同步电动机具有较高的功率因数和效率,同时具有异步起动能力。异步起动永磁同步电动机在起动过程中受到诸如异步转矩、发电机制动转矩、磁阻负序转矩等多个转矩的合成作用,使得电机的起动过程同感应电机相比更为复杂。本文... 异步起动永磁同步电动机具有较高的功率因数和效率,同时具有异步起动能力。异步起动永磁同步电动机在起动过程中受到诸如异步转矩、发电机制动转矩、磁阻负序转矩等多个转矩的合成作用,使得电机的起动过程同感应电机相比更为复杂。本文在感应电机的基础上,通过改进其转子设计异步起动永磁同步电动机,并采用有限元法计算和分析其起动过程,最后通过实验对感应电机和异步起动永磁同步电动机进行了比较。 展开更多

关键词 异步起动 永磁同步 感应电机 起动特性 有限元

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驱动方式对永磁无刷直流电机损耗的影响 被引量：16

13

作者 邹继斌 李建军 +1 位作者 徐永向 魏延羽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期43-47,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 驱动方式 方波驱动 正弦波驱动 损耗

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基于重复控制深海柱塞泵用永磁同步电机转速波动的抑制 被引量：11

14

作者 邹继斌 李建军 +1 位作者 徐永向 魏延羽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期46-50,共5页

结合深海柱塞泵的工作原理,分析了其负载转矩周期波动的特性,并在常规转速开闭环控制系统下,研究了周期性负载扰动对电机输出转速的影响,指出基于常规PI控制的闭环系统不能抑制中频段的负载扰动。针对负载转矩扰动与电机转动位置相关的... 结合深海柱塞泵的工作原理,分析了其负载转矩周期波动的特性,并在常规转速开闭环控制系统下,研究了周期性负载扰动对电机输出转速的影响,指出基于常规PI控制的闭环系统不能抑制中频段的负载扰动。针对负载转矩扰动与电机转动位置相关的周期性特点,提出采用改进重复控制的策略来抑制电机低速时的转速波动。仿真和实验结果均表明,重复控制系统能够很好地抑制周期性的转速波动。 展开更多

关键词 深海柱塞泵 永磁同步电机 转矩波动 转速波动 重复控制

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多单元永磁同步电机数学模型与转矩波动抑制 被引量：7

15

作者 邹继斌 赵博 +1 位作者 梁维燕 徐永向 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期46-51,共6页

为了提升永磁同步电机整机输出功率,同时降低每相绕组的电压、电流等级,通常采用多相或多单元设计。以一台五单元直驱式低速大扭矩永磁同步电动机为对象,建立了多单元永磁同步电机的电压、转矩方程。在部分单元电机容错运行时,采用磁共... 为了提升永磁同步电机整机输出功率,同时降低每相绕组的电压、电流等级,通常采用多相或多单元设计。以一台五单元直驱式低速大扭矩永磁同步电动机为对象,建立了多单元永磁同步电机的电压、转矩方程。在部分单元电机容错运行时,采用磁共能法推导出单元电机不同数量、位置时的转矩波动解析表达式,并给出采用注入3次谐波电流抑制转矩波动的方法。数值分析和试验结果表明,所建立的多单元电机数学模型准确,转矩波动抑制方法有效,在部分单元电机额定状态运行时,转矩波动最多可降低3.5%,该数学模型和转矩波动公式及其抑制方法均可有条件推广至不同单元数量的电机分析之中。 展开更多

关键词 数学模型 永磁同步电动机 低速大扭矩 多单元 转矩波动 抑制

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磁性流体密封的优化设计 被引量：10

16

作者 邹继斌 孙桂瑛 +2 位作者 胡建辉 徐永向 齐毓霖 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期379-382,共4页

通过数值计算及实验对磁性流体密封的结构与参数进行了优化设计 ,给出了磁钢材料及尺寸的设计原则 ,研究了单级密封的密封压差与磁极斜角、极尖宽度和密封间隙的关系 ,分析了多级密封的级数、齿宽、槽宽及齿高对磁性流体多级密封的影响 。

关键词 磁性流体密封 优化设计 磁钢材料 密封间隙

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航天用直驱式永磁伺服电机的轻型化技术 被引量：4

17

作者 李勇 王亮 +2 位作者 赵博 王骞 徐永向 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期41-46,共6页

对于航天设备上的驱动电机而言,轻型化是一个非常主要的要求,应用普通材料的传统电机很难在轻型化方面有大的改进。针对所研究电机的特点,以整体结构的高饱和磁密软磁材料1J22合金作为铁心材料,以剩余磁密高的钕铁硼48H作为磁钢材料,对... 对于航天设备上的驱动电机而言,轻型化是一个非常主要的要求,应用普通材料的传统电机很难在轻型化方面有大的改进。针对所研究电机的特点,以整体结构的高饱和磁密软磁材料1J22合金作为铁心材料,以剩余磁密高的钕铁硼48H作为磁钢材料,对中空环形直驱式永磁伺服电机进行了轻型化技术研究,同时特别分析了电机外径对减重效果的影响。研究结果表明,对所研究的样机,在最大输出力矩不变的前提下,电机的轴向长度和重量分别减小了22.4%和25.8%,效果明显。研究成果对相关工程技术人员有重要的参考价值。 展开更多

关键词 航天 直驱 1J22合金 整体铁心 轻型化 1 J22

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横向磁通永磁直线电机结构及其关键问题综述 被引量：6

18

作者 赵玫 左思承 +3 位作者 魏尧 张华强 徐永向 邹继斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第22期7806-7820,共15页

横向磁通永磁直线电机(transverse flux permanent magnet linear machine,TFPMLM)得益于横向磁通结构,实现电负荷与磁负荷的解耦,使得电机的推力密度可进一步提高,具有推力密度高、控制特性好等优点,在交通运输、舰船推进、电磁弹射等... 横向磁通永磁直线电机(transverse flux permanent magnet linear machine,TFPMLM)得益于横向磁通结构,实现电负荷与磁负荷的解耦,使得电机的推力密度可进一步提高,具有推力密度高、控制特性好等优点,在交通运输、舰船推进、电磁弹射等低速大推力领域具有广阔的应用前景。首先对现阶段国内外TFPMLM的研究发展进行阐述,在其结构特点和工作原理的基础上,按照外形结构、工作原理和永磁体安放位置的不同进行分类归纳,重点分析各类拓扑结构的演变及改进措施。其次,对不同类型TFPMLM的性能指标进行定量对比分析,并对其参数与特性、分析设计与优化控制等关键共性问题进行探讨与总结。最后,就此类电机的应用前景与发展趋势进行总结与展望。 展开更多

关键词 横向磁通 直线电机 永磁电机 大推力 拓扑结构

原文传递

直驱螺杆泵用永磁低速伺服系统三维温度场研究 被引量：4

19

作者 李勇 姜新通 +3 位作者 赵伟 徐永向 刘彦彬 陆永平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期57-61,共5页

针对异步电机驱动的传统螺杆泵采油效率较低的问题,设计了直驱式螺杆泵永磁低速伺服系统。由于速度较低,温升问题是这类电机的关键研究问题之一,为了更好地分析该永磁交流伺服电机的温度场分布情况,应用三维有限元法进行计算。同时根据... 针对异步电机驱动的传统螺杆泵采油效率较低的问题,设计了直驱式螺杆泵永磁低速伺服系统。由于速度较低,温升问题是这类电机的关键研究问题之一,为了更好地分析该永磁交流伺服电机的温度场分布情况,应用三维有限元法进行计算。同时根据电机的轴向对称结构采用简化模型,缩小了求解区域范围,减少了三维场分析的计算量。最后对样机进行了负载情况下的实验测试,计算结果与实测结果是一致的,说明该模型能够满足对该类永磁低速力矩电机暂态温度场仿真计算的要求。该研究成果对这类电机在不同转速时采用何种冷却方式具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 螺杆泵 直驱 永磁同步电动机 温度场 仿真

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低速永磁力矩电动机发热的仿真分析与实验测试 被引量：6

20

作者 赵振奎 李勇 +2 位作者 徐永向 刘彦彬 陆永平 《微特电机》 北大核心 2009年第11期15-17,共3页

根据传热学理论,针对直驱式低速永磁力矩电动机建立了三维暂态温度场的计算数学模型,并给出了求解域内的边界条件。应用有限元法计算了电机额定稳态工况下的温度场分布,通过温度场数值计算结果与实测数据对比,验证了所建模型的合理性,... 根据传热学理论,针对直驱式低速永磁力矩电动机建立了三维暂态温度场的计算数学模型,并给出了求解域内的边界条件。应用有限元法计算了电机额定稳态工况下的温度场分布,通过温度场数值计算结果与实测数据对比,验证了所建模型的合理性,为该种类低速永磁力矩电动机发热的仿真计算提供了参考依据。 展开更多

关键词 直驱式 低速永磁力矩电动机 暂态温度场 有限元法

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