永磁同步电动机

摘要： 针对不同工况导致PMSM空调压缩机启动过程不稳定的问题,结合轴误差速度闭环控制的特点,提出一套转子位置识别→I/f开环启动→误差角反馈闭环切换的三段式启动应用方案。通过三次分相注入和两次定向注入,精准检测转子初始位置,确定最佳起始相位角;采用具有转矩-功角自平衡特性的电流闭环I/f启动策略,确保压缩机成功启动;通过误差角反馈,调节定子电流,减小轴系偏差,实现向电流与速度双闭环控制的平顺切换。通过仿真和实验,验证了PMSM空调压缩机在不同负载工况下的良好启动特性,并在小型中央空调系统中得到应用。

摘要： 为进一步提升选煤厂胶带机的应用性能,充分发挥其工作效率,以沙坪洗煤厂胶带机为例,对该胶带机系统的动力学特性进行仿真,分析在不同启动时间和启动速度下的最大张力及波动情况,提出减少胶带机在启动阶段对系统造成冲击的策略和措施;进行胶带机永磁同步电动机的结构设计和关键参数选型,建立永磁同步电动机矢量控制模型,设定仿真条件、仿真参数等对其矢量控制进行仿真分析,并得出其控制的响应特性和稳定性;通过工业性试验分析永磁同步电动机和传统异步电动机的节能效果。

摘要： 为了研究永磁同步电机系统中功率器件老化的状态监测技术,以永磁同步电机磁场定向控制策略为例,分析了功率器件老化后的运行机理,提出一种计及电流能量监测功率器件老化状态的方法。首先采集不同老化状态下的工作电流,提取稳定状态下相同周期的电流数据做能量运算,通过差值比较得到老化功率器件所在桥臂;其次根据变形公式对电流正负数据做处理得到具体老化区间;最后通过仿真实验得到功率器件老化状态监测指标。结果表明,所提方法能够实现永磁同步电机系统中功率器件老化状态的在线监测,且方法简单、成本低、响应速度快,从而避免了功率器件进一步老化所引发的系统故障,提高了整个系统的安全性和可靠性。

摘要： 针对转子磁钢内埋式永磁同步电动机(PMSM)无速度传感器控制系统,提出一种新型转子初始位置检测方法。该方法通过注入高频旋转电压,在定子绕组中产生包含转子空间位置信息的高频电流。与传统高频注入法不同的是,采用离散傅里叶变换(DFT)对高频电流进行解调。避免了传统外差法解调时使用大量滤波器造成信号相位延迟,同时该方法与注入信号初始相位无关,相比于外差法,提取出的转子位置角度更精确,而且结构简单非常适用于数字系统。仿真和基于dSPACE实验平台上验证了该方法的有效性与可行性。

摘要： 对电动汽车用永磁同步电动机进行了研究,分析了一台电动汽车用永磁同步电机功率、电枢直径、转子结构等性能参数选取以及电磁设计方法。针对电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动大等问题,提出采取偏心气隙结构改善电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动特性。并搭建以最大转矩电流比控制策略为基础的电动汽车用永磁同步电机调速控制系统。通过Ansoft Maxwell和Matlab仿真和试验验证本文提出的电动汽车用永磁同步电机设计方法和控制策略的正确性和有效性。

摘要： 为了提升永磁同步电机(PMSM)转速控制性能,设计了一种用于PMSM的两自由度(TDOF)鲁棒转速控制器。控制器中电流内环沿用了传统PI调节器,而转速调节使用了TDOF控制。在考虑了PMSM数学模型中非线性因素的基础上完成了闭环系统的全局指数稳定性证明,所得到的稳定条件可作为参数整定依据。TDOF鲁棒转速控制器对表贴式和内嵌式PMSM均适用,并对参数不确定性和外部转矩扰动具有非常好的鲁棒性。利用PMSM驱动测试平台开展了TDOF鲁棒转速控制器与传统PI转速控制器的对比实验,实验结果显示出新方案在控制性能和调试简便性等方面具有显著优势。

摘要： 辅助磁障永磁同步电动机既具有永磁同步电动机高功率密度、高效率、高功率因数等优势,又兼具同步磁阻电机的宽调速范围、无高温退磁等优点,在调速驱动领域具有广阔的应用前景。在优化辅助磁障永磁同步电动机磁障形状、周边磁桥形状、磁障层数和永磁体占比的基础上,将其与“一”字型和“V”字型内置式永磁同步电动机进行对比分析,借助二维有限元仿真软件对三种结构的负载转矩、转矩脉动、损耗及效率等运行性能进行全面对比。以减小齿槽转矩有效值、减小空载反电势谐波含量和提高负载转矩有效值为目标对辅助磁障永磁同步电动机进行转子结构优化,对辅助磁障永磁同步电机的推广应用具有一定的参考价值。

摘要： 为了保证传统形式的模型参考自适应方法(Model Reference Adaptive System, MRAS)在永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的控制过程中保持良好的动态性能和快速的响应策略,本文提出一种基于MRAS经典策略的综合算法模型。此方法使用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)技术来代替MRAS传统形式的自适应律,同时综合了一种线性的神经网络(Back-Propagation Network, BPN),通过逆向传播策略对MRAS自适应律结果进行优化补偿,扩展了卡尔曼滤波算法对PMSM辨识目标的估算范围;最后通过MATLAB/Simulink仿真环境对二者进行了仿真结果对比。结果表明,与经典的MRAS算法相比,改进之后的MRAS综合算法模型在无传感器控制过程中,对PMSM控制参数采集的准确性和动态响应过程均有所提升,进一步证明了MRAS综合算法模型在永磁同步电动机拖动控制系统中的应用价值。

摘要： 针对传统滑模观测器的反电动势估计值中的抖振和低次谐波问题,提出基于频率自适应复系数滤波器的超扭曲滑模观测器。超扭曲滑模观测器中的超扭曲函数代替了传统滑模观测器中的不连续切换函数,削弱了传统滑模观测器中的抖振问题。为滤除反电动势中的低次谐波,在超扭曲滑模观测器的基础上加入自适应复系数滤波器,利用其在中心频率处没有相移和幅度衰减的特性,抑制反电动势中低次谐波。在理论分析基础上搭建Simulink仿真模型,对所提的改进的滑模观测器结构进行仿真实验验证,通过仿真结果进行对比分析,证实了所提方法的有效性。

摘要： 井下履带式探测机器人作业环境复杂,需携带多种探测或救援装备并进行爬坡越障,易导致负载扰动,具有较强非线性和不确定性,此外,用于机器人动力驱动的永磁同步电动机(PMSM)本身是多变量、强耦合的非线性系统,目前常规的基于误差的比例积分微分(PID)控制器很难满足控制需求。针对上述问题,设计了一种四摆臂井下履带式探测机器人,并进行了爬坡越障性能分析,得出了平地直行和直行爬坡2种工况下机器人PMSM的转矩和转速;对PMSM进行建模分析,速度环采用自抗扰控制器(ADRC),电流环采用比例积分(PI)控制器,设计了ADRC+PI控制方案;采用磁场定向控制(FOC)技术对PMSM进行驱动,从而提升机器人在井下作业时的响应性能和抗干扰性能。对ADRC+PI控制方案和常规PI+PI控制方案进行仿真和对比分析,得到2种工况下PMSM的转速、转矩、相电流响应曲线,结果表明:在2种工况下,采用ADRC+PI控制方案时机器人PMSM的转速和转矩响应控制更精准,具有更小的超调量和更短的调节时间,应对外部突变干扰的能力更强,能有效提升井下履带式探测机器人的爬坡越障性能和作业稳定性。

摘要： 水泥行业是国家六大耗电行业之一,近几年来采用变频调速和高效节能电机已成为电机运行效率的重要途径.以某厂5000t/d新型干法水泥熟料生产线为例,熟料生产用电设备分为主要用电设备与辅助用电设备,其主要用电设备由矿山开采、生料制备、熟料烧成、水泥制成、水泥散装/包装发运等主要生产工序,辅助用电设备由余热发电、协同处置、脱硝工程、机电维修等辅助系统,约有电动机1200台,总装机功率近6.0万kW.大部分设备是24h连续工作,工作负荷相对稳定,运转率较高.永磁同步电动机主要应用于水泥企业中的风机与泵、球磨机、输送设备、选粉机、辊压机等.本文主要介绍永磁同步电动机在水泥企业的煤磨系统和胶带输送机等进行技术改造后的节电效果.永磁同步电动机具有较好的低转速满载、长时间运行的优势，在水泥企业低于1000kW低效电动机进行改造替换的技术条件己经成熟。变频器技术与永磁同步电动机技术的结合，可以实现异步或同步调速。

摘要： 非晶合金是21世纪出现的一种新型材料.它已广泛应用于变压器中,具有高效节能的特点.本文以永磁同步电动机为例,利用ANSOFT软件平台,将硅钢材料改为非晶材料,对非晶电机和传统硅钢电机进行了有限元求解和损耗分析.比较了两种电机在不同频率下的铁芯损耗、效率-速度曲线和效率-输出功率曲线.输出两种电机的磁力线分布和定子铁芯损耗曲线,并在Maxwell2d中进行比较.结果表明,采用非晶材料作为永磁同步电机定子的电机损耗是传统硅钢电机损耗的1/20～1/16.其效率比传统的硅钢电机提高3％～5％.数据验证了在电机中非晶材料代替传统硅钢片的优越性.

摘要： 目前节能降耗、降低生产成本已成为衡量煤矿生产企业优良与否的重要指标.着重对异步电动机与永磁同步电动机主要技术性能进行了分析,通过对效率、功率因数、启动转矩对比分析,永磁同步电动机的技术优势明显,具有广阔的应用前景.

摘要： 本文以永磁同步电动机为控制对象,设计以DSP为控制核心、IPM为驱动核心的伺服驱动系统,具有CAN总线通讯功能.该驱动控制系统响应速度快、控制精度高,具有良好的应用前景.

摘要： 本文基于搭建的Simulink永磁同步电动机矢量控制动态模型,通过设置不对称的定子三相绕组的电阻值和电感值来模拟定子不对称故障,采用扩展卡尔曼滤波算法进行电动机电磁参数的辨识,模拟并分析了定子不对称故障对永磁同步电动机性能和电磁参数辨识的影响.仿真结果表明,轻微程度的定子不对称故障会产生负序电流,但对电动机性能影响有限.随着故障程度的增加,采用扩展卡尔曼滤波算法得到的电磁参数在真实值附近发生准恒频率、幅值渐增的波动.

摘要： 本文阐述的电动机高效率化技术,是主要适用于全封闭异步电动机(1M)和永磁同步电动机(PMSM)的节能技术,针对铁道车辆驱动系统中的主电动机(MM)进行了多种实验与测试,最高效率达到了98％.

摘要： 在现代工业生产中,由电机及其驱动控制部分组成的调速系统占有举足轻重的地位.永磁同步电机凭借其损耗小、效率高、结构简单等众多优点已逐渐成为调速系统中广泛应用的控制对象.本文首先对永磁同步电动机的矢量控制系统作了简要概述,对矢量控制原理进行阐述,其次分析了四种矢量控制控制方案及各自的优缺点,最后搭建了永磁同步电机矢量控制系统框图,对永磁同步电机矢量控制系统进行Matlab/Simulink仿真研究并进行数据分析并进行简要的总结.

摘要： 丰田汽车公司对第四代普锐斯混合动力汽车动力系统,特别是驱动用永磁同步电动机进行了重大改进,定子绕组由矩形导体的分段线圈构成,采用了全新的转子结构和磁钢布置方案.论文首先介绍了第四代电机及其性能参数,重点分析了转子结构参数对不同工况下电机电磁转矩的影响,并与第三代电机进行了比较分析.

摘要： 为解决拍打门运行时外部干扰影响电机速度控制系统的问题,将滑模控制与滑模观测器应用于电机速度控制系统中.该模型通过对电机运行过程中外部和自身产生的干扰进行观察、预测从而调整自身输出参数以达到提高速度控制系统性能和抗干扰能力.实验表明在电机转速突变、持续变化、任意转动方向三种情况下J、B值恢复到正常水准不高于0.6s,该控制模型对电机速度控制系统有效.

摘要： 为解决拍打门运行时外部干扰影响电机速度控制系统的问题,将滑模控制与滑模观测器应用于电机速度控制系统中.该模型通过对电机运行过程中外部和自身产生的干扰进行观察、预测从而调整自身输出参数以达到提高速度控制系统性能和抗干扰能力.实验表明在电机转速突变、持续变化、任意转动方向三种情况下J、B值恢复到正常水准不高于0.6s,该控制模型对电机速度控制系统有效.

摘要： 本发明提供即使在利用q轴电压的情况下也能对非凸极型的永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测的永磁体式同步电动机的控制装置及其控制方法。本发明是基于d轴电压和q轴电压来对变压/变频逆变器进行控制的永磁体式同步电动机的控制系统。控制系统生成d轴电压指令和q轴电压指令，从q轴电压指令去除直流分量，基于从q轴电压指令去除直流分量而得的信号，来对永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测，利用所推测出的磁极位置来对逆变器进行控制。

摘要： 本发明提供一种高效率的、并且能够抑制在利用矩形波驱动方式进行驱动时因径向的电磁激振力而产生的振动、噪音的同步电动机的驱动电路、由该驱动电路驱动的同步电动机、使用该同步电动机的鼓风机、使用该鼓风机的空调机、以及同步电动机的驱动方法。该同步电动机，包括：转子（4），其具有由永久磁铁（6）构成的10极的磁极；以及定子（1），绕组（3）以集中绕组的方式卷绕于与转子（4）相向的9个齿部（2），该同步电动机的驱动电路（100）包括：逆变器（200），其由多个开关元件（201a～201f）桥式连接而构成；以及控制单元（300），其控制逆变器（200），以使绕组（3）流通矩形波状的电流，并且使矩形波状电流的通电相位相对产生该同步电动机的目标转矩时使电流成为最小的通电相位在电角度为－10°～＋5°的范围内运转。

摘要： 本发明提供即使在利用q轴电压的情况下也能对非凸极型的永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测的永磁体式同步电动机的控制装置及其控制方法。本发明是基于d轴电压和q轴电压来对变压/变频逆变器进行控制的永磁体式同步电动机的控制系统。控制系统生成d轴电压指令和q轴电压指令，从q轴电压指令去除直流分量，基于从q轴电压指令去除直流分量而得的信号，来对永磁体式同步电动机的磁极位置进行推测，利用所推测出的磁极位置来对逆变器进行控制。

摘要： 本发明所涉及的永磁同步电动机的电动机常数计算方法包括以下步骤：电压施加步骤，将直流成分和交流成分合成所得的施加电压改变交流成分的频率来施加到永磁同步电动机；电流检测步骤，检测与所施加的施加电压相应地流动的电动机电流；相位差计算步骤，计算施加电压的交流成分与电动机电流的交流成分的相位差；以及电动机常数计算步骤，计算永磁同步电动机的电动机常数。而且，在电动机常数计算步骤中，基于相位差变为45度附近时的施加电压和电动机电流来计算电动机常数。

摘要： 本发明提供了一种永磁同步电动机的磁环及永磁同步电动机，属于电动机技术领域。该磁环用于组成永磁同步电动机，磁环的外侧设置有n个槽，槽沿磁环的轴向方向贯通磁环，槽均匀地分布在磁环的外侧；n＝2P，P是指电动机的极对数。本发明提供的一种永磁同步电动机的磁环及永磁同步电动机，根据电动机的极对数P在磁环的外侧设置2P个槽，这样可以改善定转子之间的气隙，从而使电动机的气隙磁密正弦性更好、降低反电动势谐波、降低噪音、提高电动机的效率。

摘要： 本发明提供了一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机，属于电动机技术领域。转子的内部沿平行于转子的轴线方向设置有贯通转子的m个磁铁，在转子的横截面上，转子的外侧轮廓线由m个第一圆弧和m个第二圆弧交替连接而成；第一圆弧上的各点与转子的中心之间的距离均小于第二圆弧上的各点与所述转子的中心之间的距离；m个第一圆弧分别位于m个第一圆上，各第一圆的圆心均位于转子的内部；m个第二圆弧分别位于m个第二圆上，各第二圆的圆心均位于转子的内部。由于转子的外侧轮廓线由第一圆弧和第二圆弧组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，降低电动机的噪音。

摘要： 本发明公开了用于同步电动机的转子结构，包括有主芯，形成有设置在主芯中心区域的轴孔，沿着主芯外部周缘区域设置的多个导体槽，布置在导体槽与轴孔之间区域的紧挨着导体槽的多个磁钢槽，所述的磁钢槽的两端朝轴孔方向对称延伸出有隔磁槽；具备本发明转子结构的异步起动永磁同步电动机，实现了电动机小型化，使得电动机的整体体积缩小，重量减轻，节约了成本，机房尺寸降低和缩小，因此具有结构紧凑、可靠性高、制造方便、效率高和材料利用率高、转矩大、寿命长、制造成本低的特点。

摘要： 本发明所涉及的永磁同步电动机的电动机常数计算方法包括以下步骤：电压施加步骤，将直流成分和交流成分合成所得的施加电压改变交流成分的频率来施加到永磁同步电动机；电流检测步骤，检测与所施加的施加电压相应地流动的电动机电流；相位差计算步骤，计算施加电压的交流成分与电动机电流的交流成分的相位差；以及电动机常数计算步骤，计算永磁同步电动机的电动机常数。而且，在电动机常数计算步骤中，基于相位差变为45度附近时的施加电压和电动机电流来计算电动机常数。

摘要： 本实用新型公开了一种永磁同步电动机用永磁转子组件及其永磁同步电动机。所述永磁同步电动机用永磁转子组件，包括转子铁芯和固定设置在转子铁芯上且间隔分布的若干个永磁体，其特征在于，所述的转子铁芯设有内嵌槽，所述的永磁体固定嵌设在所述的内嵌槽中；所述的转子铁芯外周设有一体注塑件。本实用新型解决了永磁同步电动机在高转速工作运行环境下存在的转子磁漏问题。

摘要： 本实用新型提供一种同步电动机的引线结构，与同步电动机的线架连接；该引线结构包括护罩和引线端子；所述引线端子设置在线架上；所述护罩与线架连接并盖合引线端子；所述护罩底部设置有定位板，引线端子位于定位板之间，定位板作为引线端子与外部接头连接的定位件。本实用新型同步电动机的引线结构简单、安全可靠，可提高同步电动机装配的快速性和便利性。本实用新型还提供一种装配效率高和装配稳定性高的爪极式永磁同步电动机，从而提高使用寿命。