转矩脉动

摘要： 为了降低齿槽转矩和转矩脉动对电机性能的影响,采用电机转子磁极分段移位斜极方法达到减振降噪、提高永磁同步电机性能的目的.基于此方法对电机的齿槽转矩进行理论计算,并利用有限元法在Maxwell中建立8极48槽内置式永磁同步电机模型,分析转子磁极分段移位斜极方法对齿槽转矩和转矩脉动的影响.研究结果表明:齿槽转矩中除了次数为转子磁极分段数及其倍数次的谐波外,其余谐波基本得到消除,并且随着转子磁极分段增加,齿槽转矩峰值逐渐降低,尤其在磁极分三段时,齿槽转矩峰值下降5.22 N·m,对齿槽转矩的削弱效果最为明显;负载转矩和转矩脉动随着转子磁极分段数的增加逐渐降低,转子磁极分两段时降低幅度较为明显,与转子磁极不分段相比下降60％,并且随着转子磁极分段数增加,转矩脉动趋于平稳.

摘要： 转矩脉动是影响电机性能的重要因素。针对常规的内置式永磁电机转矩脉动较大的问题,提出了一种保持永磁体总量不变的不等磁极组合方法,使某一磁极的极弧长度与其他磁极不同来抑制转矩脉动,给出了详细推导过程和磁极参数确定方法,并与斜槽结构做了性能对比。针对外转子内置式结构,对比分析了隔磁桥和磁障两种隔磁措施,建立了有限元模型对其进行仿真验证。最终研制了一台55 kW,2 500 r/min的样机,试验数据与仿真结果相吻合,验证了所提方法对齿槽转矩和反电动势谐波有着显著削弱效果,能够有效抑制转矩脉动,提高电机性能,具有一定工程实际意义。

摘要： 针对传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)存在的动态响应慢、稳态性能不足以及低转矩脉动和低电流谐波等问题,提出了一种基于双三相多相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动器的新型混合直接转矩控制策略。首先,分别在稳态和动态运行模式下设计了不同的转矩控制器,实现传统DTC策略的快速动态响应和稳态性能,并在动态运行模式中充分利用电压矢量的控制能力跟踪参考转矩。其次,针对转矩和定子磁通设计了一种新型的解耦控制器,以充分利用电压矢量对转矩的转换能力。最后,基于转矩控制器提出了双模式转换方法,实现两种操作模式之间的平滑转换,并通过实验验证所提策略的有效性。实验结果表明,所提控制策略具有良好的稳态和瞬态性能,可实现快速的转矩跟踪,并可避免较大的转矩波动,且能够利用合成的无谐波电压矢量限制低阶电流谐波。

摘要： 针对低速大转矩电主轴电机转矩脉动偏高的工程实际问题,对电机不同槽配合的性能进行分析综合对比,精确选择出各方面性能较优的电机方案。针对感应电机有限元仿真瞬态场收敛速度慢、在多方案对比时求解周期长的问题,提出时谐场和瞬态场联合仿真的思路,实现电机的快速优化设计。对一台12极7.5 kW的电主轴感应电机在每极每相槽数为3、2.5、2三种不同槽配合的组合下进行二维电磁有限元分析计算,对比其在额定工况下的铁耗、绕组铜耗、转子铝耗、效率、功率因数和转矩脉动等电磁性能。结果表明了转子导条数目的增加,能够使电机电磁性能保持较高水平,特别是能够维持较低的转矩脉动水平。最后对定子槽数90和转子槽数106的槽配合方案进行了样机制作,试验验证了样机的性能,并验证了时谐场和瞬态场联合仿真的准确性。

摘要： 为了提高车用永磁同步电机在行驶过程中的性能,降低齿槽转矩,将永磁同步电机转子结构的多重复杂关系归约为三个变量。以转子磁钢的厚度、气隙和槽口宽度为优化参数,通过正交实验方法得到的最优变量组合对齿槽转矩、电磁转矩进行分析设计。在此基础上,使用Maxwell软件对电机进行了有限元仿真实验,优先选择齿槽转矩最低的设计变量组合。实验结果表明,与优化前相比,电机的齿槽转矩明显降低,运行性能得到了有效提升,在实际应用中具有可行性和有效性。

摘要： 由于开关磁阻电机强非线性、强耦合等特点,导致传统磁链控制过程中转矩脉动过大。针对该问题,提出了一种基于SRM转矩特性神经网络的瞬时转矩估计与磁链前馈补偿相结合的控制策略。利用神经网络构建了SRM的瞬时转矩估计器,在该网络结构中设计了能够体现SRM转矩变化规律的激励函数,对神经网络的输入进行预处理,通过自适应学习率训练,实现对瞬时转矩的实时估计。根据转矩估计得到的转矩偏差求得磁链偏差,在磁链模型基础上实现对磁链的前馈补偿,通过磁链滞环控制配合下实现对SRM转矩脉动的抑制。仿真实验表明,基于瞬时转矩估计和磁链前馈补偿的控制方案相较于传统控制策略可以有效地抑制转矩脉动,改善了系统的动态性能。

摘要： 针对永磁同步轮毂电机转矩脉动和涡流损耗大的问题,提出一种主磁极中心部分分段结构。采用Halbach充磁方式,永磁体主磁极中心部分分段,边界磁极与主磁极不等宽不等厚。首先,在二维极坐标系下构建解析模型,采用精确子域模型法,对解析模型在空载、电流源激励及负载下的气隙磁密和转矩进行计算。其次,建立10极12槽永磁同步电机模型并对其进行有限元仿真验证,提出一种分级优化方法,对电机结构参数进行优化,从而达到降低永磁同步电机气隙磁密谐波畸变率、转矩脉动及涡流损耗的目的。最后,与相关8种磁极结构永磁同步电机模型的各项电磁性能展开对比。结果表明:分级多变量多目标优化算法提高了优化效率与精度;十字型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著减小涡流损耗,有利于牵引电机过载运行;H型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著降低转矩脉动,提高电磁转矩和机车稳定运行能力。

摘要： 针对开关磁阻电机(SRM)转矩脉动过大的问题,文中提出一种变滞环阈值的直接瞬时转矩控制(DITC)系统。DITC的滞环阈值一般是针对额定工况离线计算的,在额定工况附近可有效抑制转矩脉动,但偏离额定工况后转矩脉动的抑制效果会变差。文章依据SRM的转矩特性,将SRM的一个电周期划分为三个区域,并制定相应的控制策略;同时分析滞环阈值对转矩脉动的影响,探究影响滞环阈值的因素,制定基于最小二乘法模型预测的滞环阈值在线寻优方案,使SRM运行时自适应调整滞环阈值的大小,以提高瞬时输出转矩的跟随特性,实现SRM的恒转矩输出。Matlab/Simulink仿真及实验平台证明了所提DITC系统在抑制转矩脉动和优化动态性能方面的有效性,说明其在SRM高性能控制领域具有较高的实际应用价值。

摘要： 中文标题:一种不均匀气隙的方形电机专利申请号:CN202120024775.8公开号:CN213959838U申请日:2021-01-06公开日:2021-08-13申请人:宁波精成车业有限公司本实用新型公开了一种不均匀气隙的方形电机,旨在提供一种改善气隙磁密波形、减小转矩脉动、电机效率的以及空间利用率高的方形电机,其技术方案要点是包括定子及位于所述定子内的转子,所述定子包括一个外壳,所述外壳包括若干个侧壁.

摘要： 不同的磁链和转矩预测模型使得表贴式永磁同步电机(SPMSM)模型预测转矩控制(MPTC)系统的性能有所差异。因此建立了基于转子磁链坐标系、定子磁链坐标系和静止坐标系的SPMSM MPTC系统,并进行仿真验证和对比分析。仿真结果为SPMSM MPTC的预测模型的选择提供参考。

摘要： 针对开关磁阻电机(SRM)换相引起的转矩脉动、高速运行时脉动增加的问题,设计了全区域补偿转矩分配函数.首先基于传统的转矩分配函数(TSF),考虑换相阶段实际转矩无法及时跟踪参考转矩的问题,将开通角与关断角之间划分为两个区间.分别计算两个区间内由于转矩无法及时跟踪导致的实际转矩与参考转矩的误差,将误差作为补偿加入已经具备转矩跟踪能力的相邻相,来实现总转矩保持恒定,达到抑制转矩脉动的效果.为了验证本文设计对转矩脉动的抑制效果,通过仿真实验对比了传统TSF与全区域补偿TSF的间接转矩控制系统输出转矩,结果表明,基于全区域补偿TSF的控制系统对转矩脉动具有良好的抑制效果,高速状态下也可以保证稳定的输出转矩.

摘要： 本文提出TL-qZSI方法,用于抑制BLDCM换相转矩脉动.该方法,在电机换相时刻运用该网络升压补偿直流母线电压,达到抑制脉动的目的.分析了BLDCM换相转矩脉动的原因,介绍了TL-qZSI的工作模态.构建系统模型,并仿真分析.结果表明,TL-qZSI较qZSI具有较强的升压能力.特别是在换相时刻引入该网络电压补偿,能使换相转矩脉动由30.1％减小到3.4％,取得较好效果.

摘要： 抑制转矩脉动是近些年来开关磁阻电机研究的热点问题之一,准确计算开关磁阻电机电磁场是设计、分析开关磁阻电机的关键.本文提出一种在转子齿两侧开半圆形槽的新型转子齿形,通过转子形状的改变带来气隙磁场的改变,即削弱了气隙径向磁密,同时提高了气隙切向磁密,达到减小转矩脉动的目的.利用有限元法,对一台12/8极转子两侧开半圆形槽的开关磁阻电机建模,通过参数化计算开槽位置和开槽大小.仿真结果表明,在开关磁阻电机转子齿两侧开半圆形槽,不仅可以有效地减小开关磁阻电机的转矩脉动,并且能增加电机的平均输出转矩.

摘要： 开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)较大的转矩脉动问题制约了其广泛应用,抑制SR电动机转矩脉动的研究是近年来研究领域的热点之一.本文介绍了一种注入一系列分段谐波电流的控制策略,该控制策略采用向初始矩形参考电流中注入多次谐波分量,使之生成相应的额外转矩,来补充或消除原参考电流产生的转矩脉动.为使得谐波电流注入下SR电机转矩脉动降低的更加灵活与有效,将注入的n次正弦谐波电流分量等分成n段,通过调节相应段的谐波分量系数,独立控制各分段区间参考电流波形,进而控制电机输出转矩.新的控制策略在电流斩波控制下可较好的实现抑制转矩脉动的目标.最后,通过仿真与实验验证了上述所提方法的实用性及有效性.

摘要： 为了分析电厂风机改变频运行后所出现的转轴裂纹等故障机理,采用无线应变测试技术,测试了某变频改造后的风机启停过程中转矩脉动及其谐波分量随转速变化特性.结果表明,电机交频运行时,产生了转速的若干阶整数倍频分量,在转速频率附近也产生了若干间谐波分量.在某些转速下,转矩出现了较大幅度的波动.转矩脉动谐波频率和轴系扭振频率重台时,将会引发扭转共振,导致转动部件损坏.

摘要： 传统的双馈电机直接转矩控制系统低速时控制性能不佳,其原因是因为低速运行时转距的脉动较大.针对此问题对传统控制系统进行改进,将遗传算法应用于双馈电机直接转矩控制系统,在线优化PI调节器的参数,匹配控制系统在不同工作状态下的需求.仿真研究结果表明,该方法能有效地降低转矩脉动和磁链纹波,改善速度调节过程中的动态性能,扩大调速范围.

摘要： 针对传统开关表模式下,永磁同步电机直接转矩控制磁链和转矩脉动较大,电流波形谐波含量高的特点,将逆变器的6个有效空间电压矢量在解耦坐标系下进行解耦.以电机转子磁链为基准重新划分扇区,以转矩响应优先的原则重新确定开关表,省去了复杂的磁链估计和角度运算,不需对磁链进行限幅,仍能维持电机的稳定运行.与传统直接转矩控制策略相比,通过电压矢量直接控制转矩,能在保持转矩快速响应同时,获得较好的定子电流.仿真表明所提方法的正确性和有效性.

摘要： 针对铁氧体永磁辅助式同步磁阻电机可能出现的不可逆退磁问题,研究了电动汽车驱动用铁氧体和钕铁硼混合永磁辅助磁阻同步电机.使用有限元方法研究了混合永磁辅助磁阻同步电机的转子结构,包括磁钢槽形状和相关尺寸的优化,重点研究电机峰值工况下铁氧体的不可逆退磁问题,并与其它电机做了比较分析.研究结果表明,混合永磁电机与铁氧体电机成本接近,但转矩脉动率低,并很好地解决了铁氧体永磁材料的不可逆退磁问题.

摘要： 电励磁双凸极电机系统常用的全桥变换器存在中点电位变化影响电机性能的问题.本文针对12/8极电励磁双凸极电机,在分析研究全桥变换器工作方式的基础上采用H桥变换器驱动电励磁双凸极电机,并对其工作方式进行了详细理论分析与仿真验证.Simplorer+maxwell联合仿真结果表明:H桥变换器能够实现全桥变换器所具有的功能,并能通过将三相独立有效地解决了三相中点电位波动的问题,降低了转矩脉动,增强了系统容错性能.

摘要： 开关磁阻电机(Switched Reluctant Motor,SRM)具有结构简单、成本低、可靠性高等优点,但由于电机的双凸极结构和开关供电方式,使其输出的转矩脉动较大.本文根据电机的数学模型,给出了SRM建模方法及其控制策略,依据电机参数,利用JMAG软件对SRM进行有限元分析得到电机的电磁特性,在有限元分析的基础上,通过查表法在Simulink中建立开关磁阻电机的本体仿真模型;为了减小转矩脉动和振动噪声,采用直接转矩控制方式对电机进行控制,并与电流斩波控制下的转矩脉动进行比较,仿真结果表明直接转矩控制能很好地抑制转矩脉动.

摘要： 抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。Sepic变换器，用于将幅值恒定的直流电源Us电压转换为幅值可变的直流电压，电压型逆变器，用于将Sepic变换器输出的幅值可变的直流电压转化为交流电，并对被控无刷直流电动机进行驱动。直流电压采样模块用于采集Sepic变换器输出的直流电压，并将采集的直流电压信号送至电机控制器；采集被控无刷直流电动机的霍尔信号并发送给电机控制器，电机控制器根据采集的电压信号和霍尔信号对Sepic变换器和电压型逆变器的工作状态进行控制。主要用于控制电机转矩的脉动。

摘要： 本发明为一种转矩‑电流神经网络模型SRM转矩脉动控制方法与系统。本方法由SRM的电感模型得到转矩‑电流转换关系，经电流分配函数得到各相控制电流，以实现抑制转矩脉动。根据SRM转矩与电流的非线性特性关系，以描述SRM电流基本变化规律的函数作为隐含层激活函数，设计描述SRM强非线性特性的转矩‑电流神经网络模型，通过转矩‑电流神经网络模型的自学习，计算转矩对应的总参考电流，再经电流分配函数，获得在各相对应的参考电流，控制SRM。按本法设计的系统微处理器的程序存储器有执行本法的各程序模块，SRM上的各传感器信号接入微处理器，经功率变换器连接控制SRM。本发明实现了开关磁阻电机转矩脉动的有效控制。

摘要： 本发明公开了一种基于转矩闭环抑制转矩脉动的电励磁双凸极电机控制方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法基于转速调节器确定电机转子位置θ对应的电机转矩给定值，由电机转子位置和三个相绕组的相电流值确定电机转矩反馈值，根据电机转矩给定值和电机转矩反馈值产生具有预定占空比的第一控制信号，根据第二预设对应关系确定电机转子位置对应的第二控制信号，由第一控制信号和第二控制信号产生驱动信号来驱动三相桥式功率电路中的所有功率管，该方法采取转矩闭环替代电流闭环，直接对电机输出转矩进行控制，可以有效抑制换相与非换相阶段的转矩脉动，控制结构相对简单。

摘要： 本发明公开了一种考虑磁阻转矩的转矩脉动最小容错控制方法，包括如下步骤：首先利用有限元仿真软件获取电机参数，主要包括空载反电势和电感波形；利用MATLAB对所得到的电感波形进行多项式拟合；根据故障相信息，确定容错电流的表达式；根据电机的磁共能法，利用得到的容错电流、电感和反电势，求解电机的电磁转矩包括永磁转矩和磁阻转矩分量；将所得到的电磁转矩分解为平均转矩分量、二次和四次转矩分量；根据故障前后平均转矩不变、转矩脉动最小和剩余正常相电流和为零为原则确定方程组；利用MATLAB非线性优化工具箱，在以电流幅值平方和最小的优化条件下求解最优容错电流，利用电流滞环控制器，实现考虑磁阻转矩的转矩脉动最小容错控制。

摘要： 一种抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及其转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。反激电路，用于将幅值恒定的直流电源U

摘要： 一种抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及其转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。Sepic变换器，用于将幅值恒定的直流电源Us电压转换为幅值可变的直流电压，电压型逆变器，用于将Sepic变换器输出的幅值可变的直流电压转化为交流电，并对被控无刷直流电动机进行驱动。直流电压采样模块用于采集Sepic变换器输出的直流电压，并将采集的直流电压信号送至电机控制器；采集被控无刷直流电动机的霍尔信号并发送给电机控制器，电机控制器根据采集的电压信号和霍尔信号对Sepic变换器和电压型逆变器的工作状态进行控制。主要用于控制电机转矩的脉动。

摘要： 本发明公开了一种高转矩密度和底转矩脉动的双定子机器人电机，该机器人电机旨在解决现有技术的双定子机器人电机通常难以兼具高转矩密度和底转矩脉动的优点，并且缺少可快速拆装的防护结构，在需要对电机内部维护时难以对防护结构快速拆卸的技术问题。该机器人电机包括电机本体和活动设置于所述电机本体内部的转子盘；所述电机本体的下端固定安装有托座，所述托座的下端固定安装有支撑箱，所述支撑箱的下端固定安装有第一通风箱。该机器人电机通过向第一绕组和第二绕组通电形成磁场，转子盘在两个定子盘内转动，由于两个绕组的叠加可提高磁场的覆盖密度，可实现该装置高转矩密度和底转矩脉动的特点。

摘要： 本发明公开了一种基于转矩闭环抑制转矩脉动的电励磁双凸极电机控制方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法基于转速调节器确定电机转子位置θ对应的电机转矩给定值，由电机转子位置和三个相绕组的相电流值确定电机转矩反馈值，根据电机转矩给定值和电机转矩反馈值产生具有预定占空比的第一控制信号，根据第二预设对应关系确定电机转子位置对应的第二控制信号，由第一控制信号和第二控制信号产生驱动信号来驱动三相桥式功率电路中的所有功率管，该方法采取转矩闭环替代电流闭环，直接对电机输出转矩进行控制，可以有效抑制换相与非换相阶段的转矩脉动，控制结构相对简单。

摘要： 本发明涉及一种抑制转矩脉动的矩阵变换器直接转矩控制的方法，属于电机控制领域。本发明主要包括：首先，根据输出电流的dq分量检测出定子磁链的相位角，判断出定子磁链相位角所在的扇区，然后，根据输入电压的变化规律对其进行24扇区的划分，最后，通过定子磁链和输入电压所在的扇区这两个判断要求，根据电压矢量的幅值不同，建立不同的矩阵变换器开关表，在电机低速运行时使用小幅值的开关表，在中速时使用中等幅值的开关表，在高速时使用大幅值的开关表，三个开关表的使用有效抑制了不同转速下的永磁同步电机的电磁转矩脉动。

摘要： 一种有效降低电机齿槽转矩和转矩脉动的定子、转子，包括：定子、转子；所定子由若干定子冲片采用定子冲片模具冲叠而成，所述定子冲片侧边开设有第一定位槽，在冲叠完成后，相邻两片定子冲片上的第一定位槽之间的夹角为360/Q度，所述Q为电机定子的槽数，所述转子由若干转子采用转子冲片模具冲叠而成，所述转子冲片上设有第二定位槽，在冲叠完成后，相邻两片转子冲片上第二定位槽之间的夹角为360/p度，所述p为电机转子的极数。该有效降低电机齿槽转矩和转矩脉动的定子、转子，其可以从根本上解决由于定子和转子冲片加工误差所带来的齿槽转矩和转矩脉动问题，同时不会影响电机的其他电磁性能。