3.6 MW永磁半直驱风力发电机抗去磁特性研究

本文以某3.6 MW永磁半直驱风力发电机作为研究对象,基于有限元法对两相及三相短路故障状态下半直驱风力发电机的短路电流进行了仿真模拟.以故障状态下风机去磁电流的最大值作为参考基准,并基于相同的去磁电流作用,比较永磁电机中两款不同属性的永磁材料的抗去磁特性.最终讨论永磁体材料属性对电机抗去磁性能的影响.     

基于SVPWM算法的船用永磁同步电机建模及仿真

永磁同步电机结构简单、可靠性强,已经得到了广泛应用,但是其控制系统与电机参数、外部扰动有关,为了提高其控制性能,扩大调速范围,需要设计有效的控制策略。本文以船用永磁同步电机为研究对象,建立其数学模型,并研究分析了其矢量控制原理和SVPWM技术。在此基础上,设计了电机调速系统的双闭环调节器,最后利用MATLAB/Simulink仿真平台,对SVPWM算法和永磁同步电机进行仿真验证,仿真结果符合实际情况。     

永磁同步电机精确性线性化控制技术的研究

永磁同步电机常规控制方法不能满足高稳定性和精确性控制要求。本文将精确线性化控制技术引入永磁同步电机控制研究中,利用微分几何原理推导出三相永磁同步电机系统满足线性化的条件,从而得到对应的状态反馈精确线性化模型和输入输出表达式。结合此模型,利用状态反馈,实现对电机转速的控制。MATLAB仿真验证了永磁同步电机精确线性化控制技术理论分析,并证明了其能够实现永磁同步电机系统的输入与输出线性化解耦控制。     

双Y移30° PMSM串联系统独立解耦控制

双Y移30?永磁同步电机(PMSM)双电机串联系统是一种新型的多电机传动系统,其中电机1运行在?-?平面上,电机2运行在x-y平面上。本文研究了该串联系统一种新的串联方式,通过坐标变换建立起两台六相永磁同步电机串联驱动系统的数学模型,用数学方法证明了该系统的可行性,并进行了仿真验证。     

船舶电力推进双三相永磁同步电机电流控制策略研究

双Y移30°永磁同步电机是一个强耦合的六维系统.为了实现转矩的解耦控制,将该系统经坐标变换,得到了两套绕组之间的耦合关系,建立了双三相永磁电机在双同步旋转坐标下系的电机模型,并基于此模型提出了带电流补偿的双绕组电流控制策略,通过空间矢量PWM技术对转矩和与定子电流进行统一控制.仿真研究表明,该电流控制策略能够减小定子谐波电流,减小电磁转矩脉动.     

双三相永磁同步电机矢量控制研究

多相电机是一个多维系统,它与传统三相电机有较大差异。目前对多相电机尤其是双三相电机控制策略,只是简单采用了三相电机控制方法,忽略多相电机本身特点,导致谐波电流增加,系统性能较差,没能发挥多相电机优势。本文首先建立了双三相永磁同步电机数学模型,针对多相电机特点,采用矢量空间解耦控制,并新提出一种新的SPWM调制方法实现多相电机多维电流控制,有效抑制谐波电流。通过仿真及实验验证,证明该方法有效性。     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

通过对五相无刷直流电机的电磁转矩进行分析,提出一种减小电机转矩脉动的方法;通过对电机运行过程中发生故障时的性能进行分析,提出一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和电路发生故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算,采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动,同时分析对比电路发生单腿开路故障和单开关管开路故障时,容错控制之后输出的转矩和电流。结果表明,单开关管开路故障容错控制方法不理想,当电路发生单开关管开路故障时,切断整条桥臂转换成单腿开路故障。通过对电机进行容错控制,使其在电路发生故障时也能平稳运行,仿真结果表明该方法是有效的。     

永磁同步电机直接转矩控制的建模与仿真研究

为了研究永磁同步电机直接转矩控制系统的动态性能,利用Matlab/Simulink建立了永磁同步电机直接转矩控制模型,并对电机的启动性能以及负载为阶跃输入情况进行了仿真分析,仿真结果表明所构建的系统模型动态过程符合实际调速系统运动过程。     

同步发电机短路动态过程的Matlab仿真研究

同步发电机是船舶电力系统中重要的设备,准确地分析同步发电机短路动态过程对同步发电机和电网安全保护设计都具有重要的意义。本文以理想化的同步电机为基础,分析了同步发电机的数学方程,并利用Matlab的S-Function函数建立其软件仿真模型,完成了三相短路故障和两相相间短路故障的仿真研究。仿真结果清晰的展示了短路动态过程中电机主要参数的变化情况,证明所采用的仿真方法准确、有效。     

模型参考自适应下的永磁同步电机无传感器矢量控制

基于模型参考自适应(MRAS)算法基本原理,研究永磁同步电机转子位置以及转速估算算法,将MRAS算法应用于永磁同步电机无传感器矢量控制系统中.Matlab/Simulink环境下搭建基于MRAS算法的永磁同步电机无传感器矢量控制系统仿真模型,对电机在启动、转速突变以及负载转矩突变的工况进行仿真试验和结果分析,仿真和实验结果验证该控制系统具有良好的控制性能,MRAS算法可以准确估算出电机转子位置以及转速.     

永磁同步电机直接转矩控制系统的分析与仿真研究

分析了永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动的原因和零电压矢量在控制过程中的作用,提出了采用零电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制的方案.仿真结果表明该控制方案有效地减小了系统的转矩脉动,提高了系统性能,能够应用于永磁同步电机拖动控制系统.     

六相永磁同步电机三电平变频调速控制策略研究

六相永磁同步电机具有转矩脉动小、振动噪声低、可靠性高、容错性能好等优点,能够满足高性能的远洋船舶电力推进系统的要求。传统六相永磁同步电机变频调速系统大都采用两电平变频技术,在降低功率开关器件开关频率、抑制电机电流谐波、提高变频调速系统功率容量等方面具有局限性。文章分析建立了六相永磁同步电机的数学模型,设计了六相永磁同步电机矢量控制策略,并结合三电平调制技术进行研究。通过Matlab/SimulinK搭建六相永磁同步电机三电平变频系统的仿真模型,模拟六相永磁同步电机运行的不同工况。仿真结果表明,六相永磁同步电机三电平变频调速控制策略的可行性,且在不同工况下能稳定运行,适合具有低噪声低振动要求的现代远洋渔船电力推进系统。     

两台双三相PMSM串联系统改进的SVPWM控制研究

建立了双三相永磁同步电机(PMSM)串联系统的数学模型,推导了一种离线计算基本电压矢量作用时间的SVPWM调制方法,并将该方法应用于对双三相PMSM串联系统的控制过程中。在Matlab/Simulink环境下对变载运行的典型工况进行了仿真分析,验证了这一方法的可行性。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的分析与仿真研究

分析了永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动的原因和零电压矢量在控制过程中的作用，提出了采用零电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制的方案。仿真结果表明该控制方案有效地减小了系统的转矩脉动，提高了系统性能，能够应用于永磁同步电机拖动控制系统。     

六相双机共轴驱动系统的主从式控制策略研究

双电机共轴驱动是针对传船舶电力驱动的一种有效途径,为解决快速跟踪性和容错性问题,根据双Y移30°六相异步电机的结构,建立两相旋转坐标系下的电机数学模型,并利用Matlab/Simulink完成共轴双电机S函数建模。在单电机矢量控制基础上,研究六相双电机共轴驱动系统主从控制策略并进行仿真分析。仿真结果表明：主从控制式六相双机共轴驱动系统在正常工作情况下,跟踪性能良好,具有较好的抗负载扰动能力;在故障情况下,能合理改变两电机输出比例,确保故障电机不过载。     

船舶永磁同步电机模型预测转矩控制

针对电力推进船舶的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)控制问题,基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Fiter, EKF)技术,提出一种改良的无速度传感器模型预测转矩控制(Model Predictive Torqne Control, MPTC)策略。采用EKF方法观测电机转速,以改善船舶推进电机的估计精度并提高控制系统的鲁棒性;采用改良的模型预测控制策略,可实现最优电压矢量输出,减小转矩、磁链波纹和控制器计算量,同时能够提高推进电机的控制性能。仿真结果表明:EKF具有很强的抗干扰性且可精确地估算出电机角度,MPTC与直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)相比,具有更低的转矩脉动和电磁脉动,可提高船舶电力推进的控制性能。     

表贴式永磁同步电机削极技术的研究

影响永磁同步电动机振动噪声的主要是电磁震动,一台好的电机应是气隙磁场谐波小,产生的齿槽转矩及转矩脉动小。通过对电机转子表面永磁体削极,使得电机气隙磁场接近正弦可显著减小永磁电机气隙磁场谐波及径向力谐波,减小永磁同步电机齿槽转矩。用解析法研究了电机气隙磁场优化方法和齿槽转矩的削弱方法,对表贴式永磁交流电机几种主要的削极方式进行了理论研究,总结了各种削极技术的优势和特点,通过有限元验证本次理论研究的正确性,对改善永磁交流电机性能有十分重要的实用价值。     

小型纯电动船舶永磁同步电机控制系统的优化设计

随着高能蓄电池和快速充电技术不断发展,现代电动船舶完全可以用在短途的岛际交通运输中,可以实现与电动汽车同样的性能。纯电动船舶的电力推进系统采用蓄电池取代柴油机提供动力,可以避免柴油机产生的废气和噪声对海洋环境造成的污染,极大提高推进系统效率。而影响电力推进系统效率的关键之一就是电机控制器的性能,由于永磁同步电机与其他推进电机相比,具有优越的整体性能,因此本文以永磁同步电机作为纯电动船舶的推进电机,对永磁同步电机控制系统的优化设计展开研究。     

六相同步电机控制系统在船舶电力推进中的应用

近年来,电力推进船舶由于其环保性、灵活性等优点,获得了船舶制造业的广泛重视,电力推进船舶的数量不断增加。在电力推进舰船中,电机及其控制系统是其核心组成,常用的电机包括三相异步电机、三相同步电机等,本文主要研究一种六相同步电机,建立六相同步电机的数学模型,并对电机的控制系统进行开发。本文研究有助于提高电力推进船舶的电机控制水平,使船舶整体性能得到提升。     

无速度传感器永磁同步电机低脉动直接转矩控制

传统永磁同步电机直接转矩控制系统的定子磁链、电磁转矩脉动较大,这些脉动在影响系统性能的同时,也影响电机参数的辨识精度。为实现永磁同步电机的低脉动无速度传感器直接转矩控制,采用EKF(扩展卡尔曼滤波器)构建电机转速、定子磁链观测器,以实现电机转速等参数的实时在线观测;构建转矩、磁链SMC(滑模控制器)取代传统DTC(直接转矩控制)中的滞环比较器和开关表以降低脉动。结果表明,无速度传感器永磁同步电机低脉动直接转矩控制能有效地降低电机转矩、磁链脉动,改善系统控制性能,同时,能实现永磁同步电机变量的快速、精确观测。