永磁同步电机(PMSM)

摘要： 永磁同步电机(PMSM)在高速运转工况下被重新投入使用,是其在许多关键领域应用不可或缺的重要功能之一。在此工况下,由于电机转子的初始位置未知,会存在观测误差;如果控制不当,将出现电流冲击现象或者引发过流故障。为此,文章从工程实际出发,针对无位置传感器PMSM高速重投的全过程,提出了一种基于三段式控制模式的带速重投方法。其在初始投入时,采用电流幅值闭环型零电压矢量控制方法对电机电流进行闭环控制,以避免电流的突变;再通过合理的切换策略,将控制方式自然过渡到基于d-q轴电流闭环的矢量控制,并采用虚拟电阻法以提升转子位置观测的精度,使电机平稳地进入正常控制模式。对内置式PMSM的带速重投全过程进行了数值仿真,结果显示,在重投的全过程中,PMSM电流无冲击现象发生,转速和位置角估算没有突变,转子位置角的观测方法、控制策略和调制策略均实现了平滑切换,电机被稳定地牵引到正常运行工况,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要： 针对永磁同步电机(PMSM)电感参数辨识方法收敛速度慢、算法鲁棒性差等问题,本文提出一种基于双脉冲高频方波电压注入策略的在线电感辨识方法。该方法首先建立永磁同步电机电感各向异性数学模型,然后在估计d和估计q轴上依次注入两对高频方波电压脉冲,计算估计d、q轴上电流增量,通过少量计算即可在线辨识d、q轴电感。同时还可以根据电流响应估计转子位置,并利用估计位置误差,进一步获得交叉饱和电感。实验结果表明,所提方法可在4个脉冲宽度调制(PWM)周期内完成一次d、q轴电感和交叉饱和电感测量,收敛速度快、精度高、通用性强、计算量小、易于工程实现。

摘要： 为了促进碳达峰、碳中和目标的实现,在新能源汽车及工业驱动等领域推广高效率、高功率密度永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的应用,解决永磁同步电机拓速困难的问题,对采用多层磁障的PMSM展开了多目标优化设计及性能分析。将多工况下的电机线电压有效值及输出转矩作为优化目标,采用混合遗传算法优化了电机转子冲片结构参数,综合实际需求确定了电机方案,并分析了电机电磁性能及经济性能。优化后的电机运行范围得到了拓展,电气性能有所增强,经济性得到了提高,对推广PMSM在工程实践中的应用具有重要意义。

摘要： 针对储纬器电机无位置传感器的调速控制问题,采用脉振高频注入法与扩展反电动势法相结合的控制策略,研究了一种全速域下的无位置传感器矢量控制方法。在电机静止时,利用电机凸极特性,采用高频注入法配合极性判断准确估计初始位置并使电机速度闭环启动。当运行至中速时,估计算法切换为扩展反电动势法估计转子位置与速度。在加减速过程速度切换区间采用滞环切换策略。通过实验验证了所提出的控制策略在全速域下电机矢量控制的可行性,且满足储纬器电机配合织机的工作要求。

摘要： 针对直流推进系统中具有LC滤波器的永磁同步电机驱动系统的母线电压振荡问题,基于逆变器电压设计一种振荡抑制策略。该方法首先利用小信号分析法对电机和LC滤波器进行建模,从系统的阻抗匹配角度分析系统的稳定性。并将阻尼信号注入到脉宽调制的逆变器参考电压信号中,增加了电机的输入阻抗,避免了输入输出阻抗的相互影响,保证了系统的稳定性。同时,为了避免传统滤波器提取信号的相位偏差问题,将锁相环和低通滤波器相结合设计了一种信号提取结构。该结构提高了阻尼信号的提取精度,从而提升了逆变器电压补偿的阻尼补偿效果。最后通过仿真和硬件在环实验平台验证了该方法的有效性。

摘要： 永磁同步电机(PMSMs)具有高效、高转矩密度、高功率因数等优点,应用于发电厂辅机系统节能效果显著,具有很好的应用前景好。搅拌机是辅机系统的重要部件,本文基于Easimotor软件的磁路法,为搅拌机设计了一字形、V形、U形与W形转子结构的四种嵌入式PMSMs。在保持定子不变的条件下,比较了四种PMSMs的效率、功率因数与永磁体用量,表明U形转子性能更具有优势,而且永磁体用量少。基于有限元建立了其2D仿真模型,仿真分析空载时的磁场分布与齿槽转矩、额定负载时的磁场分布、平均电磁转矩与转矩脉动,为搅拌机高效永磁同步电机的设计提供参考。

摘要： 将终端滑模控制(TSMC)策略应用于永磁同步电机(PMSM)位置控制,以提高系统输出响应性能。基于终端滑动模式技术,设计一种新的有限时间收敛的干扰观测器以估计PMSM的集体不确定性,包括系统参数不确定性和未知的外部负载。与渐近收敛控制器不同,TSMC保证系统状态误差和观测器估计误差在有限时间内能收敛到0。结果表明:与PID控制和传统反步法控制相比,所提出的控制器控制效果更好。

摘要： 针对负载扰动对电机驱动的影响,提出一种基于扰动观测器的PMSM无速度传感器控制方法。该方法使用自适应扩展状态观测器(AESO)观测电机转速,并设计了电机定子电阻自适应律,实时更新定子电阻值。同时设计了一种自适应积分状态反馈控制器(AISFC),将定子电阻估计值作为控制器输入,实时更新控制器中的电阻值,消除了定子电阻变化对控制器控制精度的影响。仿真结果表明,该控制方法具有良好的控制性能和鲁棒性。

摘要： 矢量控制与直接转矩控制是指对2种高功率永磁同步电机(PMSM)的直接转矩控制,在现实中已经获得了普遍运用。详细分析了2种控制算法:在动态条件下,通过数字信号转速和扭矩的数值波形,对2种转向策略的结构进行了比较和测试。实验结果表明:在PMSM中,2种控制方法以及运动特性都具有良好的动态效果。但是参数的变化并不容易直接影响转矩控制系统,因此其动作特征也比直接矢量控制器更为突出。

摘要： 文章针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)中谐波电流导致电机输出转矩脉动的问题,提出一种改进的谐波抑制算法。建立凸级式PMSM矢量控制模型,以5次、7次谐波电流d轴、q轴分量皆等于0为控制目标,通过改进的电流平均值法提取5次、7次谐波电流,进行谐波电压补偿;引入一种模糊-PI复合控制的方法,根据控制目标差值的变化实时调节两者权值大小,以提高系统对不同转速和负载变化的自适应性,增强谐波抑制效果。仿真和试验结果表明,基于模糊-PI复合控制的谐波电压补偿可以有效抑制电机相电流中的谐波。

摘要： 本发明公开了一种双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法。双三相永磁同步电机采用SVPWM时会导致相电流在开关频率及其整数倍处存在集中的高频谐波，带来振动噪声问题。此外，对双三相电机开关序列的中心化处理，也会增加谐波含量。为解决上述问题，本发明结合随机零矢量SVPWM与变延时SVPWM，提出基于锯齿载波的双随机SVPWM控制方法。在不影响矢量控制运行性能的情况下，将开关频率及其整数倍处的谐波分散到指定频域内，显著降低相电流的高频谐波幅值。与此同时，采用锯齿载波代替传统的三角载波，避免了开关序列的中心化处理，降低了谐波含量。

摘要： 本发明涉及控制永磁同步电机的装置，包括：传感器，可从转子位置测量值θm中采样，控制装置，根据转子位置和预定参数控制永磁同步电机的工作点，估算装置(23)，确定与转子相关估算帕克参照系δ-γ中转子位置的估算值

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： 本发明公开了一种双三相永磁同步电机PMSM锯齿载波双随机SVPWM控制方法。双三相永磁同步电机采用SVPWM时会导致相电流在开关频率及其整数倍处存在集中的高频谐波，带来振动噪声问题。此外，对双三相电机开关序列的中心化处理，也会增加谐波含量。为解决上述问题，本发明结合随机零矢量SVPWM与变延时SVPWM，提出基于锯齿载波的双随机SVPWM控制方法。在不影响矢量控制运行性能的情况下，将开关频率及其整数倍处的谐波分散到指定频域内，显著降低相电流的高频谐波幅值。与此同时，采用锯齿载波代替传统的三角载波，避免了开关序列的中心化处理，降低了谐波含量。

摘要： 本发明提供一种PMSM驱动系统失磁故障控制方法，具体步骤为：首先，建立了dq轴坐标系下PMSM失磁故障数学模型，其次，将失磁模型转化为等价输入干扰系统，采用积分滑模观测器对EID系统状态变量及等价输入失磁故障进行估计，并将等价输入失磁故障的估计值以前馈的方式补偿，得到最终的控制律，实现对PMSM失磁的容错性、鲁棒性。最后，给出了积分滑模观测器及整个EID系统的稳定性证明。所提方法有效提高了PMSM失磁驱动系统的容错控制性能。本发明还提供了一种基于上述PMSM驱动系统失磁故障控制方法的永磁同步电机。

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机(PMSM)转速脉动和转矩脉动抑制系统，属于电机控制技术领域，该系统包括速度迭代学习控制器、速度PI控制器、负载、电机、转矩迭代学习控制器和电流PI控制器，速度迭代学习控制器接收给定速度信号和电机输出速度信号的差值速度信号，经过误差反馈补偿误差的迭代学习控制运算，输出速度误差补偿信号传递给速度PI控制器；负载输出的转矩信号与电机输出的转矩信号的差值信号传递给转矩迭代学习控制器，转矩迭代学习控制器经过误差反馈补偿误差的迭代学习控制运算，输出电流误差补偿信号传递给电流PI控制器，在具体调节参数时，可对其中一个迭代学习控制器进行参数调节至最优抑制效果，然后再对其他进行参数调节实现永磁同步电机对转速脉动和转矩脉动的抑制。

摘要： 本发明公开了一种PMSM永磁同步电机初始相位定位方法，该方法能准确检测出电机转子初始信息，因注入高频电压信号频率高、幅值低，检测过程中电机转子不会发生“抖动”现象；电机启动不会出现反转信号，该方法能够满足永磁同步电机平稳启动的要求；通过该方法提取转子初始位置信息，能够适用于凸极同步电机，同样也适应于隐极电机，通用型光，并能省去价格昂贵，并与维护困难的绝对式光电编码器，大大降低控制成本，并能大大拓宽永磁同步电机的无速度传感器控制方法的应用场合；该方法不受注入高频电压信号的幅值和角频率的影响，对电机参数不敏感，鲁棒性强，且实现方法简单，不需要增加额外的电路。

摘要： 本发明涉及控制永磁同步电机的装置，包括：传感器，可从转子位置测量值θm中采样，控制装置，根据转子位置和预定参数控制永磁同步电机的工作点，估算装置(23)，确定与转子相关估算帕克参照系δ-γ中转子位置的估算值

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。