永磁同步电机

摘要： 基于扩展状态观测器的永磁同步电机转子位置和速度估算中,由于死区效应、电气元件误差、逆变器非线性因素会产生大量的电流谐波,影响位置和速度估计精度。本文提出一种基于比例谐振与自抗扰控制的PR-ADRC电流环控制策略,可以有效抑制dq坐标系下6次电流谐波,从而降低静止坐标系下5、7次谐波含量。基于MATLAB和HiGale平台对提出方法进行仿真和实验验证,结果表明改进后的电流环降低了三相电流谐波,估算反电动势波形良好,转子位置和速度估算误差降低,无位置传感器控制系统控制精度得到提高。

摘要： 永磁同步电机(PMSM)在空载工况运行时存在感应电动势谐波含量高和齿槽转矩大的问题。提出了一种转子分段斜极的方式改善电机的电磁性能。以某纯电动汽车搭载的永磁同步电机为例,利用Maxwell仿真软件对空载工况下斜极前和斜极后对电磁性能进行仿真分析,结果表明转子分段斜极能够减少电动势谐波含量,降低齿槽转矩,从而提高了电机空载时的电磁性能。

摘要： 电动汽车的普及符合国家可持续发展战略,扁铜线永磁同步电机因其高功率密度成为各电动汽车企业研究的热点。然扁铜线绕组产生的高频涡流损耗使得扁铜线永磁同步电机在高转速区域的铜耗大大增加,输出功率急速降低。为了有效解决其高频下输出功率降低的问题,本文提出一种扁铜线绕组优化的方法,能够有效降低扁铜线绕组损耗,提高扁铜线绕组电机高转速下的输出效率。并以一台48槽8极电动汽车用扁铜线永磁同步电机为例,建立场路耦合计算模型,计算比较电机绕组优化前后交流绕组铜耗及转矩输出,验证了方法的有效性。

摘要： 为提高永磁同步电机(PMSM)伺服系统的控制性能,削弱系统中存在不确定性的影响,并解决传统滑模控制(SMC)技术中存在的抖振问题,提出一种动态滑模控制(DSMC)方法。首先,在建立PMSM数学模型的基础上,设计传统的PID型SMC方法,同时,为削弱系统抖振现象并进一步提高系统的鲁棒性,设计了DSMC方法。DSMC可以通过增加一个附加的动态变量来获得分层的滑动面,进而保证系统具有快速的、精准的速度跟踪性能。最后,通过MC56F8346 DSP控制核心验证所提方法的有效性,实验结果证明,所提出的DSMC方法相比于传统SMC能更快更好地跟踪速度给定信号,并且具有更强的鲁棒性。

摘要： 针对永磁同步电机(PMSM)速度环比例积分(PI)控制算法在变工况时的不足,提出一种分数阶双幂次快速趋近率滑模控制算法,并研究不同采样率对永磁同步电机的滑模控制(SMC)性能影响。对最小相位系统进行采样率的理论分析,通过多阶线性矩阵不等式可以得到最佳采样周期,理论分析了新型趋近率的可达性和存在性。搭建仿真模型,验证其能有效改善变工况时超调量大、过渡时间长等不足。试验结果表明,针对响应时间、超调量等性能有相对最优的采样率,证明了误差估计稳定收敛的最佳采用周期存在。该研究适用于工程应用。

摘要： 针对基于永磁同步电机(PMSM)滑模观测器无位置传感器抖动问题,采用锁相环估计同步电机转子位置和速度,将滑模观测器(SMO)感应电势和锁相环(PLL)结合一体。新型滑模观测器算法能减少转子位置、转速估算误差和复杂度。最后,利用MATLAB仿真对同步坐标系下新型滑模观测器算法进行验证,实验结果表明新型滑模观测器算法对比传统滑模观测器在一定程度上能抑制抖动,动态与控制性能均有所提高。

摘要： 针对五相永磁同步电机在开路故障下容错控制稳态性能不足的问题,提出了一种新型的模型预测转矩控制(MPTC)与空间矢量调制(SVM)方法相结合的MPTC控制策略。首先,在OCF条件下对五相PMSM驱动器系统进行建模,并应用MPTC和SVM的优点实现对不同子空间的联合控制。其次,为抑制谐波电压,选择在α-β子空间中生成较大电压矢量的非零开关状态作为候选状态,并在矢量合成过程中将期望电压矢量所处象限中的两个任意电压矢量视为有效电压,根据电压矢量的选择提出SVM方法。最后,通过优化成本函数获得最佳的矢量合成,并通过实验验证所提控制策略的有效性。实验结果表明,所提控制策略无需额外控制器即可对基频和谐波子空间进行联合控制,并能获取理想的动态性能、增强系统稳态性能,且相较于其他算法,容错控制性能良好。

摘要： 针对非理想正弦波磁链永磁同步电机(PMSM)运行时存在的转矩脉动问题,提出一种考虑谐波磁链相角的转矩脉动抑制方法。通过推导考虑谐波磁链的转矩模型,构造出同时考虑转矩脉动和损耗最小化的目标函数,并采用遗传算法进行优化获得待注入系统的最优谐波电流指令。同时,该优化策略直接使用一个电角度周期内的转矩波形作为优化目标,将转矩以密集的序列表示,代替了传统思想下提取谐波转矩幅值的方法,不仅避免了复杂的公式推导,更有效提高了优化结果的精确性。仿真和实验结果表明,该方法能够适应不同工况,准确计算出最优谐波电流指令,并有效抑制约67%的转矩脉动。

摘要： 为解决滑模控制系统抖振和动态响应性能之间的矛盾,采用模糊滑模控制策略,根据系统的误差来实时调整切换增益的大小。在速度误差较大时,切换增益变大,提高系统动态响应速度;在速度误差较小时,切换增益变小,减小系统的抖振。模糊控制采用新的模糊规则,将速度误差作为单输入变量,有效简化了模糊控制系统的参数调试。滑模控制器采用等速趋近律,并用饱和函数代替符号函数,进一步减小系统稳定时的抖振。通过仿真分析和试验结果可知,模糊滑模控制系统在提高动态响应性能的同时,可有效减小系统的抖振。

摘要： 为降低永磁同步电机(PMSM)在趋近参考转速时运动状态的波动,提升控制系统稳定性,设计了一种基于新型指数趋近律的滑模速度控制算法。基于传统的指数趋近律,引入在原点处更为平滑的函数替代原有的符号函数,实现控制算法在电机趋近运动时的平滑过渡,并通过Lyapunov函数验证了算法的稳定性。基于新型控制算法,搭建PMSM直接转矩控制的滑模控制器并在MATLAB/Simulink中进行仿真。仿真结果表明,提出的算法可较好实现PMSM控制,与传统指数趋近律控制系统相比,所设计的系统可有效降低系统抖振,增强鲁棒性。

摘要： 电动汽车永磁同步电机的高性能控制依赖于电机转子位置的精确检测.电机转子位置的检测通常由与电机同轴安装的位置传感器实现.位置传感器与电机之间的电气零位偏差直接影响位置传感器的检测精度,对控制性能产生较大影响.本文以使用旋转变压器作为位置检测器件的永磁同步电机为研究对象,分析了在不同场景下旋转变压器零位偏角的标定方法,通过对比分析,得出不同标定方法的优劣势,进而指导工程应用,提升车辆运行可靠性.

摘要： 永磁同步电机高度非线性、时变、多变量等特点,使其控制难度大,控制算法复杂,传统的控制方法存在的一定的局限性.本文在其传统数学模型参数辨识的基础上,以前馈解耦的思路消除电流控制中d、q轴的参数耦合和系统扰动,并将系统参数缓慢变化时参数辨识的陈旧观测数据对新参数辨识的影响考虑在内,利用遗忘因子对递推最小二乘法进行参数辨识优化,从而提高了系统辨识参数的抗干扰性,通过仿真对比,验证了该方法并不严重依赖于系统精确模型,相比传统的前馈解耦更具优势.

摘要： 驱动电机在电能转化为机械能的过程中伴随着能量损耗,这些损耗会使电机各部件温度升高,为了避免影响电机的可靠性和寿命,需设计合理的冷却系统保证电机的散热.本文针对一款永磁同步电机,设计了轴向和周向两种水道结构,采用Icepak仿真软件进行了热设计和热仿真.通过对比两种水路结构仿真结果,证明周向型水道的温度分布更均匀,平均温度更低,综合性能最好,更适用于永磁同步电机的工作环境.

摘要： 针对混合动力永磁同步电机直接转矩控制系统电磁转矩脉动过大的缺点,在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,重新建立了基于SVM调制的永磁同步电机直接转矩的控制框图,在MATLAB/Simulink中对传统永磁同步电机直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真对比研究,结果表明,新的系统有效地减少了转矩和磁链的脉动,最后进行实验验证.

摘要： 作为新能源汽车的主要动力源，永磁同步电机(PMSM)的NVH已经成为评价整车的重要指标之一，本文先根据电磁学方法对8极48槽电机的电磁力产生原理进行推导进而识别电磁噪声的主要作用力,通过更改电机结构,降低电机壳体的辐射效率进而降低电磁噪声.

摘要： 本文以一台100KW内嵌式永磁同步电机为例,建立串并联冷却水路模型,进行散热理论分析,对比不同水路结构下的散热效果.着重分析了不同水路结构下电机的温升分布特性,并与实验数据进行了对比,验证了仿真结果的准确性及理论分析的正确性,为纯电动客车冷却水路设计提供了经验和参考依据.

摘要： 为了改善系统的输入功率因数,并有效降低直流母线电容容量,本文对基于三相PWM整流的永磁同步电机变频调速系统展开了深入的研究,论证了PWM整流型变频调速系统降低直流母线电容的可行性,并提出一种基于虚拟阻抗的降电容控制策略.该策略通过对整流侧dq0轴系电压进行注入,增加系统的输入阻抗以提高降电容后变频调速系统的稳定性.仿真结果表明所提降电容控制策略有效克服了直流母线电容较小情形下,整流侧和逆变侧功率强耦合引起的系统不稳定问题,改善了直流母线电压纹波特性,进一步降低了系统对母线电容容量的需求.

摘要： 本文考虑了转子冷压装配后过盈量减小量,分析了转子受单边磁拉力、离心力、过盈接触力的受力情况,确定了分析方向,对转子三维模型进行有限元分析,为转子模型计算提供参考.

摘要： 本文考虑电磁力空间分布和映射误差的因素,建立永磁同步电机电磁振动噪声仿真计算模型.首先通过麦克斯韦应力张量法推导出定子表面随时间变化的径向、切向电磁力空间分布特征.其次建立电机的结构模型,然后将电磁力映射到定子表面,通过模态耦合的方法计算电机的振动响应.最后通过有限元法计算电机辐射噪声并与实验结果对比.通过该文的研究发现考虑电磁力空间分布和电磁力映射是准确计算电机电磁振动噪声的关键因素.

摘要： 永磁同步机的结构简单、高效、调速性能好的优点,作为车用驱动电机受到高度关注.本文基于车用驱动电机的功率密度和调速性能的需求,研究分析30kW内置式永磁同步机(IPMSM).从电磁设计方面,应用有限元方法(FEM)对铁耗、气隙磁密优化,减少齿槽转矩来降低振动噪声进行分析,并比较有限元电磁计算与磁路计算的差异,通过实验测试的空载反电势来验证两种计算方式.从温度场设计方面,对IPMSM磁热耦合有限元分析,给出电机温度场分布图和温升曲线保证低于绝缘限制125K,额外热量需要冷却方式有效散出,为下一步冷却结构和流体的设计提供依据.

摘要： 本申请公开了永磁同步电机用永磁转子冲片以及永磁同步电机，其中永磁同步电机用永磁转子冲片，包括冲片本体，冲片本体绕其轴线方向均匀设置有多对V形磁钢槽；每对V形磁钢槽均包括两个对称设置的磁钢安装槽，且两个磁钢安装槽相邻近的两侧之间具有加强筋，磁钢安装槽远离加强筋的一侧具有极间隔磁桥，磁钢安装槽邻近加强筋的一侧的两端均具有极内隔磁桥。本申请通过设置加强筋能够提高转子高速运转下的机械强度，通过设置极间隔磁桥，能够在不影响主磁路的情况下，有效减小了极间的漏磁，减小磁钢尖角处的退磁风险，磁钢安装槽的两个极内隔磁桥可以有效减小因加强筋造成的磁钢端部自身和磁钢之间的漏磁，使极内的漏磁有所降低。

摘要： 提供了一种永磁同步电机低速运行控制方法，包括：检测永磁同步电机的相电流，当所述相电流与相电压均为正值时，在相电压上补偿第一电压，当相电压与相电流均为负值时，在相电压上补偿第二电压，当相电流和相电压的符号不同时，维持相电压上一次的补偿电压；将离散化的永磁同步电机的机械角度与预设的数组相对应，通过更新所述预设数组中的元素获取来获取压缩机的转矩补偿曲线，根据所述补偿曲线和所述永磁同步电机的相电流有效值来实现永磁同步电机的转矩补偿。本发明的方案能避免电流过零点判断异常，从而实现可靠的死区补偿，减少相电流六次谐波，减少实际输出到电机的电压矢量与给定矢量的误差,本发明的方案能实时适应压缩机负载曲线，增强压缩机低速下的出力。

摘要： 提供了一种永磁同步电机启动控制方法，包括：在第一预定时间段内对电机转子进行预定位，将所述转子牵引到设定位置获取转子的初始位置信息；当转子预定位成功后，将转子从静止状态增加到以第一预定转速旋转的状态；在第二时间段内，所述转子以第一预定转速运行；在第三时间段内，通过控制定子合成磁链速度,来调节电机转子控制角度与实际角度之间的相位差以满足预设条件；在第四时间段内，使得在上一步骤中满足所述预设条件时转子的转速下降；当检测转子的位置达到预定位置并且电机启动时间达到预定设的拖动时间时，电机从开环控制切换至闭环控制。根据本发明的方案，能够避免压缩机失步，实现快速制冷和制热的功能。

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机的全域控制方法、装置及永磁同步电机，通过标定获取非弱磁区的三维电流脉谱，还通过计算获取弱磁区的三维电流脉谱，其中，三维电流脉谱为电压‑转速‑转矩三维电流脉谱，在第一工况下，根据非弱磁区的三维电流脉谱，采用最大转矩电流比控制策略，在第二工况下，根据弱磁区的三维电流脉谱，采用最大转矩电压比控制策略，一方面非弱磁区采用标定的方法获取三维电流脉谱，弱磁区通过计算获取三维电流脉谱，考虑电机参数及电机损耗的同时减少标定时间，降低标定成本，可以使得到的电流MAP更加准确，另一方面针对不同的工况采用不同的控制策略，减小弱磁环和电流环的互相耦合影响，大幅提高弱磁控制的可靠性及稳定性。

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机的驱动控制系统及永磁同步电机模组。所述驱动控制系统包括多台驱动器，每台驱动器对应与永磁同步电机的一组Y型电枢绕组相连，多台驱动器包括主驱动器和多台从驱动器，主驱动器和从驱动器之间以及从驱动器之间通信连接。本发明具有使用灵活、容错性好、开发周期快等特点，在风力发电、水力发电、新能源汽车、水下推进和航空等应用方面具有广大的应用前景。

摘要： 提供了一种永磁同步电机的控制方法、控制装置、永磁同步电机和空调，其中该方法包括：S1：将采集的三相交流电信号经过Clark变化和Park变换得到旋转坐标系的d轴和q轴电流信号，并获取给定的电机转速与观测到的电机转速的偏差；S2：将所述偏差进行指数系数趋近律控制，获取给定的q轴电流；S3：将所述给定的q轴电流作为对所述永磁同步电机进行滑膜控制的输入以调整所述电机转速。通过指数系数趋近律与滑模结合的调速控制方法，使永磁同步电机有效地减少了系统响应时间和加快趋近速度，并且能够有效地提高了系统的响应速度和精确度，削弱了系统抖振，对不确定扰动具有较强的鲁棒性，大大改善了调速系统的性能。

摘要： 本发明公开了一种用于永磁同步电机的转子和永磁同步电机。该用于永磁同步电机的转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯上设有多个沿轴向延伸的磁极槽，所述磁极槽内设有沿轴线延伸的永磁体；所述转子铁芯的外表面设有多个辅助槽，所述辅助槽与所述磁极槽相互独立；所述辅助槽存在偏移角。通过采用上述方案，能够减少电机齿槽转矩，修正气隙磁密波形，提高反电动势波形正弦度，降低由电机本体缺陷引起的噪音振动，提高电机的电磁性能。该方案能够避免传统转子斜极所带来的装配工序增加，同时不影响电机转子冲片的结构强度，辅助槽的位置与轴向形状选择更多的效果，在某些特定位置下，不仅能改善电机噪音振动性能，还能不减少电机出力甚至提高出力。

摘要： 本申请公开了永磁同步电机用永磁转子冲片以及永磁同步电机，其中永磁同步电机用永磁转子冲片，包括冲片本体，冲片本体绕其轴线方向均匀设置有多对V形磁钢槽；每对V形磁钢槽均包括两个对称设置的磁钢安装槽，且两个磁钢安装槽相邻近的两侧之间具有加强筋，磁钢安装槽远离加强筋的一侧具有极间隔磁桥，磁钢安装槽邻近加强筋的一侧的两端均具有极内隔磁桥。本申请通过设置加强筋能够提高转子高速运转下的机械强度，通过设置极间隔磁桥，能够在不影响主磁路的情况下，有效减小了极间的漏磁，减小磁钢尖角处的退磁风险，磁钢安装槽的两个极内隔磁桥可以有效减小因加强筋造成的磁钢端部自身和磁钢之间的漏磁，使极内的漏磁有所降低。

摘要： 本实用新型公开了一种永磁同步电机的转子冲片、电机转子及永磁同步电机，转子冲片上设有多个插槽组，每个插槽组包括三个子插槽，三个子插槽的延长线构成等腰三角形结构，多个插槽组沿转子冲片周向排列，其中，构成等腰三角形腰边的两个子插槽之间形成有第一夹角，第一夹角为锐角。本实用新型通过设置三个子插槽构成等腰三角形结构，且使第一夹角为锐角使转子冲片转动时的径向的作用力相互抵消，降低径向电磁力密度，提升电机NVH品质。

摘要： 本申请涉及电机技术领域，具体而言，提供了一种用于永磁同步电机的转子压板及永磁同步电机，该转子压板包括第一板体、第二板体以及压紧件，第一板体上设置有注料孔，注料孔与永磁同步电机的磁钢槽的第一端连通，第二板体与磁钢槽的第二端抵接以封闭第二端，压紧件用于压紧永磁同步电机的铁芯边缘。本实用新型提供了一种通过注料孔向永磁同步电机的磁钢槽中注入灌封料，待灌封料固化后形成永磁同步电机中铁芯磁钢槽中的灌封填充，提高转子固频降低电机噪声；通过压紧件将所述永磁同步电机的铁芯边缘进行压紧，相应的避让内部位置留出膨胀量，使铁芯外缘位置叠压紧实，在灌装灌封料时避免渗漏封料。