电流谐波对永磁体涡流损耗的影响

永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域,要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz,电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大,在永磁体中产生涡流损耗,导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁。文中分析涡流损耗的来源和计算方法,针对电流谐波产生的永磁体涡流损耗,基于实际测量电流波形分析电流谐波涡流路径、各次谐波涡流损耗的大小、永磁体槽口深度hr与涡流损耗的关系及分段与涡流损耗的关系。分析结果表明：电流谐波是产生永磁体涡流损耗的主要原因,主要为2次、5次、7次、11次、13次电流谐波;低速工况涡流损耗高于高速工况,这与低速工况5次、7次电流谐波幅值较大成正相关;采用分段后,电流谐波产生的涡流损耗大大降低,最佳轴向、径向分段数为6～8段。分析结果为牵引逆变器驱动的永磁同步电机降低电流谐波产生的永磁体涡流损耗以保障电机的安全运行提供了参考。     

磁浮列车空心Halbach永磁直线同步电机的力角特性分析

介绍了中速磁悬浮列车牵引需求分析,选定直线电机类型及设计方案.通过建立面电流模型,给出中速磁悬浮列车空心Halbach永磁直线同步电机的具体参数设计.再通过分析不同极距、不同尺寸边长、端部效应对电机推力的影响,初步验证电机尺寸参数的合理性.最后通过牵引仿真计算和模型车牵引试验结果论证该电机满足列车牵引需求,为今后中速磁...     

考虑转子磁通谐波的永磁同步电机控制性能分析

对于考虑转子永磁磁链d,q轴6,12次谐波的三相正弦波永磁同步电机,根据其数学模型推导了基于最大转矩／电流控制、单位功率因数控制的控制公式,指出转子永磁磁通谐波的存在不可避免地产生了与转子位置角相关的转矩脉动。在此基础上引入内模电流控制思想,将由永磁磁链产生的引起转矩纹渡的反电动势作为负载扰动,通过衰减因子和系统动态响应速度参数的合理选择来抑制电机永磁磁链谐波对电机电流跟踪性能和转矩波动的影响。仿真分析表明,永磁同步电机转矩脉动的大小与特子磁通谐波中低次谐波分量的大小有关,并且其低速转矩脉动严重;若根据不同转速范围来自适应调整转速控制器、内模电流控制器参数可以在一定程度上抑制这种转矩脉动。     

动车组牵引控制策略与电机温升的关系探讨

CRH380AL动车组在240 km/h速度工况下持续长时间运行时,出现了部分牵引电机定子高温预警的故障,针对此问题,分析了牵引电机工作特性,结合线路试验分析故障原因,阐述了牵引控制策略与电机温升的关系,明确了典型控制点的铜耗、铁耗与控制曲线的关系,指出了列车运行速度、牵引功率和运行时间与电机温升的关系,以及不同工况下温升的主要来源,并提出了优化措施。     

基于最大转矩电流比控制的永磁同步牵引电机电流的精确计算

为提高基于最大转矩电流比控制的永磁同步牵引电机电流的计算精度,对现有的电流计算公式进行研究,找到了现有电流计算公式存在误差的原因,指出内置式凸极永磁同步电机的L_d随i_d的变化较小,而L_q随i_q的变化较大,需要考虑L_q对i_q的偏导,从而提出了一种优化后的最小电流精确计算方法。对数台永磁同步牵引电机进行了试验测试,测试数据与计算数据吻合良好,证明了该最小电流精确计算方法的准确性。     

永磁同步电机铁耗的计算与研究

提出了一种考虑旋转磁化及谐波磁场、基于电磁场有限元分析及Bertotti铁耗计算模型的永磁同步电机铁耗计算方法,并以某永磁同步电机产品为研究对象分析了定子槽口宽度、气隙长度、偏心距及不同供电方式等因素对铁耗的影响。     

车用永磁同步电机性能仿真及斜极优化

为了降低电机振动,优化电机性能,以某物流车用内置式50 kW永磁同步电机为例,分别分析电机在空载和额定负载2种工况下的运行特性,对电机的齿槽转矩、线反电势、输出转矩进行斜极优化,提高了电机的运行特性,并对电机矢量控制中的电流控制角进行参数化求解得到最优控制角,为改进设计提供理论依据.     

车用永磁同步电机磁热耦合分析

随着电动汽车对永磁同步电机性能的要求越来越高,进行该类电机的磁热耦合分析尤为必要。以一台40 kW物流车用永磁同步电机为研究对象,根据电机的结构参数在RMxprt中建立了电机的分析模型,利用有限元方法(FEM)分析电机的磁场,并计算电机的损耗。采用磁热耦合分析方法分析电机的温度场。将电机的损耗等效为电机温度场的热源,流固耦合仿真了该电机在额定工况下电机的温度场分布情况,为电机设计提供了重要的理论依据。     

采用分数槽绕组降低永磁同步电机齿槽转矩的研究

分析了采用分数槽绕组降低永磁同步电机齿槽转矩的机理,以及选用分数槽绕组的基本原则和绕组系数的计算,采用有限元方法对开口槽电机采用不同极槽配合的分数槽绕组电机进行了齿槽转矩仿真计算,对比得出了最优的极槽配合。通过样机的试验数据验证了分数槽绕组降低齿槽转矩的有效性。     

用于永磁同步电机单电流弱磁控制的积分型滑模控制器

为提高永磁同步电机单电流调节器高速运行的转速控制性能,设计了一种用于永磁同步电机单电流弱磁控制的转速滑模控制器。在滑模控制器的设计中选取了积分型滑模面,有效削弱滑模的固有抖振现象,减小了转速误差和抖动,而且电机转速对负载和供电电压的变化不敏感。结合单电流弱磁控制策略,滑模控制器利用电机定子电流d-q轴交叉耦合效应的作用,实现弱磁和转速的集成控制。仿真和数据分析验证了其可行性。     

铁路集装箱起重机异步电动机调压节能的优化方法

铁路集装箱起重机异步电动机具有恒转矩运行和变工况负载的特性,基于异步电动机T型和Γ型等效电路,将定子的铜耗和铁耗看作是仅与定子电压有关的不变损耗,将转子的铜耗看作随负载转矩变化的可变损耗,推导出异步电动机电气总损耗计算式和最优调节电压计算式,并通过实例进行验证。研究结果表明:当转差率为0.01～0.03、起重机电机稳定运行时,按照近似转差率计算的起重机负载转矩误差不超过1.8N.m;在起重机的工作电压高于220V时,电气总损耗的计算误差几乎为零;最优调节电压及其误差随着起重机负载转矩的增加而增大,但在起重机的工作电压范围之内,最优调节电压误差不超过7V;电动机按照起重机负载转矩的变化适时调压时,其电气总损耗小于380和220V恒压驱动的电气总损耗,尤其是在起重机空载运行时,具有显著的节能效果。     

异步电机的Γ型电路分析和改进型 U-N 模型设计简

文章分析了异步电机Γ型电路的数学模型、极点分布和反馈矩阵的设计,采用了全阶磁链观测器模型观测定/转子磁链,对比了全阶磁链观测器模型和U-N模型,并结合两者优点得到了定/转子磁链同步补偿的改进型U-N模型。Matlab仿真结果表明,改进型模型具有良好的精度和鲁棒性,可适应于各种高性能的电机控制平台。     

全阶状态观测器在传动控制系统中的速度辨识

比较了直接转矩控制中2种计算定子磁链的方法：全阶磁链观测器法和电压-转速模型法的异同。利用MATLAB对设计的一个闭环磁链观测器进行极点配置,在该观测器基础上采用自适应原理对电机转速进行辨识。     

轨道交通直线感应电机驱动控制技术

分析了直线感应电机的特性,详细介绍了5种主流的适应于轨道交通领域直线感应电机的逆变控制算法,并对不同的控制技术进行了分析,为相关技术人员提供参考。     

采用弹性与刚性架承式驱动装置的机车横向性能比较

从改善我国架承式驱动装置的机车横向动力学性能的目的出发,采用多体动力学软件SIMPACK建立某机车的动力学模型,比较了不同线路等级、运行速度和一系横向刚度下,刚性架承式和弹性架承式机车横向平稳性能,发现采用弹性架承式可以显著降低横向轮轨力,改善机车的横向性能和电机工作条件,减小机车对线路和参数变化的敏感性;同时还比较了不同一系纵向刚度下,刚性架承式和弹性架承式驱动装置的机车稳定性,说明采用弹性架承式驱动装置可以提高机车的稳定性。     

作动器故障时摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的自动容错控制方法

通过分析摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的结构和工作原理,建立其状态方程和非完全失效故障情况下作动器模型.考虑到倾摆控制系统参数和作动器故障的不确定性,采用基于参考模型的自适应容错控制策略,通过将故障作动器损失的驱动力平均分配给其他无故障的作动器,实现作动器驱动力的重组.以某摆式电动车组的受电弓主动倾摆控制系统作动器发生故障为例,对电动车组以120km·h-1速度通过半径为800m的圆曲线线路时的容错控制进行仿真研究.结果表明;倾摆控制系统能够跟踪给定的参数输出并使状态跟踪误差迅速收敛为0,基于自适应容错控制技术设计的自适应故障补偿控制器能够有效实现部分作动器故障后作动器驱动力的重组,表明给出的自适应容错控制方法完全适用于摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的不确定性运行环境.     

无超调三阶系统的PID参数整定

将有超调系统跟PID控制联系起来，对二阶超调系统进行了深入的研究，推导出了PID参数、被控对象参数与系统期望极点之间的关系，给出了二阶系统在PID控制下保证系统无超调的充要条件、充分条件或必要条件，并进行了严格的数学证明．     

简析地铁安全门驱动控制器的控制构架

针对地铁安全门驱动控制器,提出了一种电机控制软件构架。该构架以嵌入式操作系统为基础调度各控制任务,将控制任务分为高优先级任务和低优先级任务。在该控制构架基础上,完成了地铁安全门驱动控制器的软件系统,并在样机上进行了应用测试。试验表明,该电机控制软件构架运行稳定,能有序地调度各控制任务,并具有良好的复用性和扩展性。以该构架为基础开发的驱动控制系统控制精度高,动态响应好,能够满足现场应用的需求。     

三相异步电动机的三相交流调压软启动及节能控制的研究

利用saber仿真软件,研究了在三相交流调压软启动电路中．在电机不同负载工况下．控制晶闸管导通角调节三相异步电机的输入电压对电机各部分损耗及功率因数的影响,并利用得出的实验波形及数据对仿真结果进行比较验证。     

现代控制理论与交流电机调速(Ⅲ)--智能控制(2)

介绍在交流电机调速中应用智能控制的第二部分——人工神经网络控制技术。这种网络由基本处理单元——人工神经元构成,它的输出包含一个非线性的响应函数,因此人工神经网络适于处理诸如交流电机一类具有明显非线性特征的系统。通过不同方式的训练,连续修正网络内连接权的大小,可将其用于交流电机的系统辨识和控制。