永磁磁通切换电机的转矩冲量平衡控制技术 被引量：6

1

作者 王宇 肖文妍 +1 位作者 郝雯娟 耿亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6577-6584,共8页

永磁磁通切换(flux switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构简单坚固等优势,适合运行在无刷交流场合。经典的矢量控制和直接转矩控制(direct torque control,DTC)可以应用到FSPM电机系统中。DTC具有优秀的转矩... 永磁磁通切换(flux switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构简单坚固等优势,适合运行在无刷交流场合。经典的矢量控制和直接转矩控制(direct torque control,DTC)可以应用到FSPM电机系统中。DTC具有优秀的转矩动态性能,然而,转速的动态性能受到转速环PI参数的影响。因此,研究了一种转矩冲量平衡控制来优化转速的动态性能。基于转矩冲量平衡控制的思想,在动态过程中,该算法可以使得转速只经过一次调节(一次减速、一次升速)过程即可收敛,达到了最优的转速动态性能。仿真和实验结果验证了算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 直接转矩控制策略 转矩冲量平衡控制策略 动态性能

原文传递

容错型永磁磁通切换电机的拓扑分析 被引量：5

2

作者 谢德娥 王宇 +1 位作者 邓智泉 吴一丰 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2013年第7期697-702,共6页

永磁磁通切换电机兼具开关磁阻电机转子结构简单坚固和永磁同步电机功率密度高的优点。分析比较了传统12/10结构的磁通切换电机和6种容错电机拓扑的电磁性能和容错性能,包括磁链、反电动势、输出转矩、定位力矩和电感。分析了单层绕组... 永磁磁通切换电机兼具开关磁阻电机转子结构简单坚固和永磁同步电机功率密度高的优点。分析比较了传统12/10结构的磁通切换电机和6种容错电机拓扑的电磁性能和容错性能,包括磁链、反电动势、输出转矩、定位力矩和电感。分析了单层绕组、永磁体个数、定转子极数和隔磁齿对电机电磁性能和容错性能的影响。研究结果可为磁通切换电机的优化和磁通切换电机在高可靠应用场合的进一步应用提供借鉴。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 双凸极 容错拓扑 模块化

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一种定子齿错位的模块化直线永磁磁通切换电机 被引量：3

3

作者 郝雯娟 邓智泉 《微特电机》 北大核心 2015年第11期14-17,26,共5页

直线永磁磁通切换电机的电枢绕组和永磁体都在动子上,而定子是凸极铁心,在长定子场合,如轨道交通,可以降低成本,具有很大的应用潜力。对一种模块化直线永磁磁通切换(MLFSPM)电机的结构进行改进,提出了一种基于定子齿错位的MLFSPM电机,... 直线永磁磁通切换电机的电枢绕组和永磁体都在动子上,而定子是凸极铁心,在长定子场合,如轨道交通,可以降低成本,具有很大的应用潜力。对一种模块化直线永磁磁通切换(MLFSPM)电机的结构进行改进,提出了一种基于定子齿错位的MLFSPM电机,主要目的是减小电机的定位力的同时,兼顾绕组基波幅值并减小绕组的谐波含量。在分析了电机定位力和线圈磁链与错位角之间的关系后,针对同时减小定位力和磁链谐波含量的目标,为电机选择了合适的错位角。最后,利用ANSYS有限元分析,对所提出的定子齿错位结构的MLFSPM电机进行仿真验证,仿真结果证明了所选错位角合理有效,所研究电机的定位力相对较小,相绕组磁链波形较正弦。 展开更多

关键词 直线永磁磁通切换电机 定子齿错位 永磁体方向充磁 定位力 磁链

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一种基于分段定子的直线永磁磁通切换电机结构及其优化方法 被引量：2

4

作者 郝雯娟 邓智泉 《电机与控制应用》 北大核心 2015年第12期1-6,共6页

直线永磁磁通切换(LFSPM)电机动子结构简单,功率密度高,以其电枢绕组和永磁体都在动子的结构特点,特别适合长定子应用场合来降低成本。研究了一种分段定子结构的LFSPM电机,其结构的主要特点是可以减小电机的齿槽力,同时兼顾绕组基波幅... 直线永磁磁通切换(LFSPM)电机动子结构简单,功率密度高,以其电枢绕组和永磁体都在动子的结构特点,特别适合长定子应用场合来降低成本。研究了一种分段定子结构的LFSPM电机,其结构的主要特点是可以减小电机的齿槽力,同时兼顾绕组基波幅值并减小绕组的谐波含量。在分析了电机齿槽力和线圈磁链与分段定子错位位移之间的关系后,根据不同电机结构优化选择了合适的错位位移。最后,利用ANSYS有限元分析对采用所提出的分段定子结构的2台LFSPM电机进行仿真验证,仿真结果证明了2台电机所选错位位移合理有效,所研究电机的齿槽力相对较小,相绕组磁链波形较正弦。 展开更多

关键词 直线永磁磁通切换电机 分段定子 错位位移 齿槽力 磁链

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永磁磁通切换电机的单位功率因数整流研究 被引量：1

5

作者 许泽刚 杨锟 谢少军 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第12期18-23,30,共7页

永磁磁通切换电机是一种新型定子励磁型电机,在无刷直流发电领域具有潜在应用前景。为解决脉宽调制整流装置因加装位置传感器而带来的成本增加、系统运行可靠性下降等问题,采用单周期控制技术作为无位置传感器直流发电系统的基本控制策... 永磁磁通切换电机是一种新型定子励磁型电机,在无刷直流发电领域具有潜在应用前景。为解决脉宽调制整流装置因加装位置传感器而带来的成本增加、系统运行可靠性下降等问题,采用单周期控制技术作为无位置传感器直流发电系统的基本控制策略。针对传统单周期控制策略存在的反电动势与电枢电流基波相移问题,采用了一种基于双积分器注入虚拟滞后电流的改进控制策略,并详细推导了核心控制方程。结合简化小信号模型给出的电压开环传递函数,直接采用相位裕度分析法得到了电压控制器参数,较常用的根轨迹设计法更为直观、便捷。750 W样机的仿真与试验结果验证了分析方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 无位置传感器 单周期控制

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12/10极永磁磁通切换电机结构参数对电磁性能影响研究 被引量：3

6

作者 朱德明 张富浩 《微电机》 2017年第8期24-27,47,共5页

针对三相12/10极永磁磁通切换电机,分析其工作原理并研究空载状态下电磁特性。利用有限元分析软件Ansoft Maxwell,从变化电机的定子永磁体宽度、转子齿宽度及转子齿高度等角度,探索电机结构参数的改变对电机电磁特性的影响,助力电机优... 针对三相12/10极永磁磁通切换电机,分析其工作原理并研究空载状态下电磁特性。利用有限元分析软件Ansoft Maxwell,从变化电机的定子永磁体宽度、转子齿宽度及转子齿高度等角度,探索电机结构参数的改变对电机电磁特性的影响,助力电机优化设计。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 有限元分析 电磁特性

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次级斜槽双永磁体励磁直线永磁磁通切换电机

7

作者 郝雯娟 王宇 《微电机》 北大核心 2019年第10期18-21,26,共5页

直线永磁磁通切换电机(LFSPM)在诸如城市轨道交通,智能电梯和海浪发电等许多应用场合中都具有巨大的潜力。研究了一种双永磁体励磁的直线永磁磁通切换电机(DLFSPM),该电机通过提高永磁体和硅钢片的利用率来提高推力输出能力。利用有限... 直线永磁磁通切换电机(LFSPM)在诸如城市轨道交通,智能电梯和海浪发电等许多应用场合中都具有巨大的潜力。研究了一种双永磁体励磁的直线永磁磁通切换电机(DLFSPM),该电机通过提高永磁体和硅钢片的利用率来提高推力输出能力。利用有限元软件先对 DLFSPM电机和传统结构 12/14极直线电机进行推力优化,然后比较两者的平均推力,发现 DLFSPM电机具有更高的推力密度。然而,较大的定位力会限制 DLFSPM电机的应用场合。因此,对该电机进行改进来减小其定位力。利用次级分段斜槽结构来抑制其定位力。有限元仿真结果表明,次级分段斜槽结构可以有效的减小 DLFSPM电机的定位力。 展开更多

关键词 直线永磁磁通切换电机 双永磁体励磁 次级分段斜槽 定位力

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永磁磁通切换电机转矩冲量平衡控制优化切换控制策略 被引量：6

8

作者 张源 王宇 +2 位作者 肖文妍 耿亮 王子禹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1404-1412,共9页

永磁磁通切换(FSPM)电机的转矩冲量平衡控制具有不受PI参数影响,能使电机达到最优动态性能的优点,适合应用在电机负载突变的动态调节过程中。然而,转矩冲量平衡控制与直接转矩控制(DTC)之间的常规切换模式导致电机的转速和转矩仍然需要... 永磁磁通切换(FSPM)电机的转矩冲量平衡控制具有不受PI参数影响,能使电机达到最优动态性能的优点,适合应用在电机负载突变的动态调节过程中。然而,转矩冲量平衡控制与直接转矩控制(DTC)之间的常规切换模式导致电机的转速和转矩仍然需要DTC的重新调节才能收敛。该文提出两种优化切换控制策略,能够实现控制算法切换瞬间DTC中转速调节器或电压空间矢量选择表的输入修正,从而实现控制系统的快速收敛,减小二次调节时间。仿真结果和实验波形均验证了两种切换控制策略对转矩冲量平衡控制动态性能优化的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 转矩冲量平衡控制 二次调节时间 优化切换控制策略 动态性能

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直线永磁磁通切换电机推力脉动抑制方法分析 被引量：1

9

作者 郝雯娟 王宇 《电力工程技术》 北大核心 2022年第2期186-192,共7页

直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升... 直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升LFSPM电机应用潜力的重要手段。通过有限元分析(FEA),先利用不同结构的辅助齿对LFSPM电机的端部效应进行改善,减小端部力;在此基础上,对抑制不同成因推力脉动的方法以及这些方法的组合效果进行仿真比较;比较过程中,提出一种的步进(错齿)位移选择方法;基于该方法,各结构在减小推力脉动的同时可以有效兼顾电机的输出推力平均值。FEA验证了所提出方法的通用性,可使不同结构的LFSPM电机在减小推力脉动的同时兼顾输出推力平均值。 展开更多

关键词 直线电机 永磁磁通切换电机 推力脉动 定位力 端部效应 推力密度

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六相永磁容错磁通切换电机及其单相故障的容错控制 被引量：28

10

作者 吴一丰 邓智泉 +1 位作者 王宇 王晓琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期71-79,106,共10页

为了提高永磁电机的可靠性和容错性,研究了一种六相永磁容错磁通切换电机(FaultTolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM)。该电机继承了永磁磁通切换电机的结构特点和功率密度优势,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能... 为了提高永磁电机的可靠性和容错性,研究了一种六相永磁容错磁通切换电机(FaultTolerant Flux Switching Permanent Magnet Motor,FTFSPM)。该电机继承了永磁磁通切换电机的结构特点和功率密度优势,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能力。通过有限元仿真研究了该电机电感特性和转矩特性,分析了电机的电磁性能和容错能力。为使该电机在单相故障时仍能提供平滑转矩,提出了容错电流优化控制策略。开路故障时,利用扩展坐标变换,通过控制转子同步旋转坐标系下的交轴电流、零序电流,实现转矩脉动的补偿,同时优化转矩铜耗比。针对短路故障,提出一种故障分解补偿法,对短路电流及绕组正常电流缺失引起的转矩脉动或转矩缺失分别进行补偿,进而矢量合成,实现容错控制的同时,避免了复杂的在线计算。在原理样机上进行了带载实验及容错实验,证明了所研究的永磁容错磁通切换电机的转矩输出能力和容错性能,同时验证了所提容错控制策略的有效性。 展开更多

关键词 六相永磁磁通切换电机 容错 转矩脉动 故障分解 铜耗

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新型永磁型磁通切换型磁阻电机齿槽转矩机理分析和解析分析模型 被引量：17

11

作者 王道涵 王秀和 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期77-82,共6页

永磁型磁通切换型磁阻电机(PMFSM)是一种新型定子永磁型双凸极磁阻电机,具有励磁损耗低和效率高的特点。PMFSM独特的双凸极结构和固定的定转子齿数配合使其齿槽转矩问题较传统永磁电机更加突出。针对目前对PMFSM齿槽转矩研究的不足,本... 永磁型磁通切换型磁阻电机(PMFSM)是一种新型定子永磁型双凸极磁阻电机,具有励磁损耗低和效率高的特点。PMFSM独特的双凸极结构和固定的定转子齿数配合使其齿槽转矩问题较传统永磁电机更加突出。针对目前对PMFSM齿槽转矩研究的不足,本文对比分析了PMFSM与传统永磁电机齿槽转矩机理特点和不同,建立了一套适合于PMFSM齿槽转矩解析分析方法,据此建立了与电机结构参数直接相关的PMFSM齿槽转矩解析模型,对削弱PMFSM的齿槽转矩具有重要的实际工程指导意义。 展开更多

关键词 永磁型磁通切换型磁阻电机 齿槽转矩 解析分析模型 有限元法

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基于x域重复控制的磁通切换永磁直线电机定位力抑制方法 被引量：9

12

作者 孟高军 余海涛 +1 位作者 黄磊 张笑薇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期4224-4231,共8页

初级永磁型磁通切换直线电机在推力性能要求较高的机床伺服进给系统应用中具有一定的优势,而初次级双凸极结构会引起较大的定位力,从而限制了磁通切换永磁直线电机的应用。该文首先分析了磁通切换永磁直线(linear flux-switching perman... 初级永磁型磁通切换直线电机在推力性能要求较高的机床伺服进给系统应用中具有一定的优势,而初次级双凸极结构会引起较大的定位力,从而限制了磁通切换永磁直线电机的应用。该文首先分析了磁通切换永磁直线(linear flux-switching permanent magnet,LFSPM)电机定位力产生的原理,随后从控制角度出发,提出一种利用时变周期信号的重复控制来抑制定位力的新型控制策略。首先将时变的t域信号,变换为具有固定周期的x域信号,再对其进行重复控制器的设计,从而达到抑制定位力和速度脉动的目的。通过半实物仿真平台AD5435实现了该控制算法,仿真及实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 磁通切换永磁直线(LFSPM)电机 双凸极结构 定位力 时变信号 x域重复控制

原文传递

四象限运行磁通切换永磁直线电机的MRAS无位置传感器控制 被引量：1

13

作者 程明 王飒飒 王伟 《电气工程学报》 CSCD 2021年第4期25-32,共8页

模块化磁通切换永磁直线电机(Liner flux-switching permanent magnet machines,LFSPM)的电枢绕组和永磁体均放置在初级短动子,次级长定子仅由导磁铁心组成,适合用于电梯等长距离轨道运输系统中。在电梯驱动系统中,上行时主要为电动运行... 模块化磁通切换永磁直线电机(Liner flux-switching permanent magnet machines,LFSPM)的电枢绕组和永磁体均放置在初级短动子,次级长定子仅由导磁铁心组成,适合用于电梯等长距离轨道运输系统中。在电梯驱动系统中,上行时主要为电动运行,下行时在自重作用下常处于发电甚至制动运行,运行模式的交替变化给无位置传感器控制带来挑战。为此,基于LFSPM电机d-q轴数学模型,建立了LFSPM电机基于模型参考自适应法(Model reference adaptive system,MRAS)的无位置传感器控制系统,根据运行工况设计了混合控制策略。电梯上行时采用i_(d)=0控制,下行处于轻载制动发电状态,电压电流信号中基波含量占比小,进行增磁控制,利用i_(d)调节电压电流信号中基波占比来满足速度辨识的要求,实现LFSPM电机四象限无位置传感器控制。分析该无位置传感器控制系统的角位置估算误差原因,提出电流补偿方法。样机试验结果验证了所提混合控制策略的有效性。 展开更多

关键词 磁通切换永磁直线电机 无位置传感器控制 四象限运行 增磁控制 电流补偿 电梯

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考虑反电动势2次谐波的容错型磁通切换电机开路及短路故障控制策略 被引量：8

14

作者 谢德娥 王宇 邓智泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期130-138,共9页

六相永磁容错磁通切换电机(FTFSPMM)继承了传统永磁磁通切换电机的转子结构简单坚固、功率密度高的优点,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能力。研究了考虑反电动势2次谐波时一相开路和短路故障时的容错控制策略。开路故障时,考虑到反... 六相永磁容错磁通切换电机(FTFSPMM)继承了传统永磁磁通切换电机的转子结构简单坚固、功率密度高的优点,同时具备故障隔离和抑制短路电流的能力。研究了考虑反电动势2次谐波时一相开路和短路故障时的容错控制策略。开路故障时,考虑到反电动势2次谐波,调节正常相中其中两相的电流幅值和相位使输出转矩平均值不变,转矩脉动为零。一相短路时,根据测量得出的短路电流,考虑电机的电阻和自感计算出短路相的反电动势。将一相短路时的转矩脉动分解为由该相开路引起的转矩缺失和脉动、由该相短路电流作用电感引起的转矩脉动和作用电阻引起的转矩脉动,分别计算用于补偿电感及电阻引起的转矩脉动的电流合成后即为短路时的补偿电流。在原理样机上进行了容错实验,验证了所提容错控制策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换电机 容错 故障分解 瞬时功率 基波补偿

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基于双转子磁通切换电机的混合动力系统分析 被引量：2

15

作者 邱海兵 全力 +2 位作者 朱孝勇 莫丽红 陈云云 《微特电机》 北大核心 2013年第11期57-60,共4页

针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,提出将定子永磁型磁通切换双转子电机(Double Rotor Flux Switching Permanent-Magnet motor,DR-FSPM)应用于混合动力合成系统中。首先分析了DR-FSPM电机的结... 针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,提出将定子永磁型磁通切换双转子电机(Double Rotor Flux Switching Permanent-Magnet motor,DR-FSPM)应用于混合动力合成系统中。首先分析了DR-FSPM电机的结构;其次,介绍了双转子混合动力系统组成以及对不同行驶工况下典型运行模式进行分析;最后,在此基础上利用MATLAB仿真软件建立混合动力系统仿真模型,采用内燃机最优控制策略对双转子混合动力合成系统及其典型运行模式进行仿真。仿真结果验证了定子永磁型磁通切换双转子电机应用于混合动力合成系统的可行性,为该电机应用于混合动力合成系统的进一步研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 双转子电机 混合动力汽车 MATLAB仿真 永磁磁通切换电机

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基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术 被引量：6

16

作者 李艳明 彭雪明 +1 位作者 梁晓龙 赵斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2830-2834,共5页

导弹电磁发射技术使用电能代替化学能作为发射能源,是一种对导弹及导弹发射技术具有革命性影响的新概念发射技术。以提高效率和功率密度为目标,提出了一种基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术方案。该方案兼具感应直线电机动子... 导弹电磁发射技术使用电能代替化学能作为发射能源,是一种对导弹及导弹发射技术具有革命性影响的新概念发射技术。以提高效率和功率密度为目标,提出了一种基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术方案。该方案兼具感应直线电机动子结构简单坚固和永磁直线电机功率密度高的优点,适合高速运行且易于模块化扩展。直线电机选择双边绕组磁路串联结构以降低了次级动子的质量,高功率脉冲电源使用电容储能并采用多逆变器并联方案。原理样机试验结果表明:该方案在最大运行速度和最高工作频率下速度控制快速、平稳,制动过程安全可靠。 展开更多

关键词 电磁发射 导弹 初级永磁 磁通切换永磁直线电机 有限元分析 脉冲功率电源 分段控制

原文传递

单相开路情况下6/19永磁磁通切换容错电机转矩冲量平衡控制策略 被引量：7

17

作者 肖文妍 王宇 +3 位作者 耿亮 王子禹 张源 于玲玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1488-1496,共9页

永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动... 永磁磁通切换容错(FTFSPM)电机具有高转矩密度和高可靠性的优点,适合应用在全电/多电飞机的电力作动系统中。传统的电机开路故障容错控制中,转速的动态性能会受到转速环PI参数的影响。因此该文研究了一种转矩冲量平衡控制算法,利用在动态变化前后转矩的冲量值保持不变,精确计算出动态过程中前进矢量和后退矢量的作用时间,只需一次减速、一次升速过程即可实现转速的收敛,不受PI参数的影响,优化转速的动态性能。通过仿真和实验实现电机在单相开路故障下的转矩冲量平衡控制,并与传统的直接转矩控制算法对比,验证了所提出算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 永磁磁通切换容错电机 直接转矩控制 转矩冲量平衡控制

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基于模型参考自适应系统的模块化磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制 被引量：27

18

作者 孔龙涛 程明 张邦富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期132-139,共8页

磁路互补型模块化磁通切换永磁直线电机(简称MLFSPM电机)的永磁体和电枢绕组都置于初级短动子,而次级长定子仅由导磁铁心组成,定位力小,应用在长定子场合可大大降低成本。基于MLFSPM电机d-q轴数学模型,建立了MLFSPM电机基于模型参考自... 磁路互补型模块化磁通切换永磁直线电机(简称MLFSPM电机)的永磁体和电枢绕组都置于初级短动子,而次级长定子仅由导磁铁心组成,定位力小,应用在长定子场合可大大降低成本。基于MLFSPM电机d-q轴数学模型,建立了MLFSPM电机基于模型参考自适应法(MRAS)的无位置传感器控制系统,分析了该无位置传感器控制系统的速度估算误差,证明了系统的可行性。同时,分别对该系统在速度突变、低速运行、负载突变以及带载工况下的动静态性能进行了仿真与实验研究,结果表明该系统速度波动小,速度估算准确,电机运行平稳,系统鲁棒性好,具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 磁通切换永磁直线电机 模型参考自适应系统 无位置传感器控制

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基于谐波抑制和扰动观测器的磁通切换永磁直线电机联合控制方法 被引量：8

19

作者 孟高军 袁野 +2 位作者 张亮 孙玉坤 刘海涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1957-1966,共10页

为解决磁通切换永磁直线(LFSPM)电机驱动系统推力波动较大的问题,研究其定动子双凸极结构引起的与位移相关的定位力以及参数摄动、外部扰动等非线性因素对电机运行稳定性的影响,提出了一种将谐波抑制算法和扰动观测器相结合的联合控制... 为解决磁通切换永磁直线(LFSPM)电机驱动系统推力波动较大的问题,研究其定动子双凸极结构引起的与位移相关的定位力以及参数摄动、外部扰动等非线性因素对电机运行稳定性的影响,提出了一种将谐波抑制算法和扰动观测器相结合的联合控制策略。首先,在分析磁通切换永磁直线电机定位力的基础上,通过注入谐波电流产生的电磁推力抵消定位力的主要谐波分量,从而实现对定位力的补偿;同时将参数摄动引起的电机模型误差和外部干扰视为系统扰动,利用扰动观测器对其进行观测,并将观测值作为补偿信号反馈到输入端以抵消扰动对系统的影响,在保证对系统扰动有较强鲁棒性的同时,提高系统的动态性能。最后,搭建了基于A&D5435半实物装置的实验平台,并通过实验研究验证了所提控制算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 磁通切换永磁直线电机 推力波动 谐波抑制 扰动观测器 联合控制

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带定位力补偿的扩张观测器磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制策略 被引量：8

20

作者 孟高军 袁野 +2 位作者 孙玉坤 朱志莹 刘海涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期4091-4101,共11页

为了提高磁通切换永磁直线(LFSPM)电机无位置传感器控制性能,同时针对该电机双凸极结构引起的定位力较大的缺陷,提出一种带有定位力补偿的扩张观测器无位置传感器控制策略。首先,建立合成反电动势模型,研究通过将反电动势估算值反馈引... 为了提高磁通切换永磁直线(LFSPM)电机无位置传感器控制性能,同时针对该电机双凸极结构引起的定位力较大的缺陷,提出一种带有定位力补偿的扩张观测器无位置传感器控制策略。首先,建立合成反电动势模型,研究通过将反电动势估算值反馈引入到定子电流观测计算中的动子位置估算方法,同时为提高观测精度,将两相静止坐标下电流状态方程的反电动势作为系统干扰,通过扩张状态观测器进行准确估计,并采用归一化的正交锁相环来获得动子位置信息,在此基础上,给出自适应滑模速度控制器的设计方法,利用电流谐波注入法对观测的定位力进行前馈补偿,以便消除因定位力时变引起的动子速度和位置估算稳态误差,提高滑模控制抗扰性能。仿真结果表明,系统扰动观测值在能够快速准确地跟踪实际值的同时进一步抑制位置估算误差,基于A&D5435半实物装置搭建硬件电路,实验结果进一步验证了所提方法的有效性,实现了LFSPM电机在不同工况运行条件下的无位置准确跟踪。 展开更多

关键词 磁通切换永磁直线电机 定位力 扩张状态观测器 前馈补偿 无位置传感器

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