车用永磁同步电机偏差解耦控制系统高速性能的研究

基于永磁同步电机复矢量模型,对转子磁场定向矢量控制下电流控制器的高速性能进行分析.针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的耦合问题,运用串联解耦控制理论,提出一种偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比.仿真和实验结果表明,偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,对谐波扰动起到了抑制作用,高速下也有较好的解耦性能.     

电动汽车驱动系统维修技术讲座(三)

(四)后部三相电流驱动装置 VX90 1.永磁同步电机/后桥主减速器 后桥的电动主减速器是一个永磁三相同步电机,有四个永磁极对,最大速度为16000r/min.其主要装配组为电力电子设备、定子、转子、带温度传感器的旋转变压器和单速传动装置.     

基于自抗扰的永磁同步电机谐波抑制策略

为了更好地解决电动汽车永磁同步电机的电流畸变现象,从而提高车辆运行稳定性,提出了一种基于自抗扰控制器的谐波抑制策略。使用自抗扰控制器取代传统PI控制器在电机电流环中的作用,通过补偿系统扰动的方式抑制谐波的产生,再与电机控制过程中的谐波抑制算法相匹配,提取出电机控制系统5、7次谐波并进行补偿。使用MATLAB/Simulink仿真并进行试验验证,结果表明,该算法更好地实现了谐波抑制功能,提高了车载永磁同步电机电驱系统的稳定性。     

电动汽车永磁同步电机电流谐波抑制研究

针对永磁同步电机相电流畸变引起转矩输出脉动引发整车运行不平稳的问题,提出谐波电压注入方法,建立高次旋转坐标系下隐极、凸极式永磁同步电机均适用的电压模型,基于变频低通滤波提取5、7次谐波电流,将5、7次谐波电压作为前馈控制并联电流环,以高次旋转坐标系d、q轴电流等于0为控制目标,以提高系统灵敏度,增强谐波抑制效果,最后将谐波电压注入控制系统。仿真和试验结果表明,该算法可大幅度减少谐波含量。     

电动汽车用高速永磁同步电机的优化设计与铁损分析

为了提升电动汽车用高速永磁同步电机电磁性能及效率，应用田口法对某额定功率60 k W、额定转速5 000 r/min的电动汽车用高速永磁同步电机的结构进行了优化，通过分析各优化变量对电机铁损、平均电磁转矩和转矩脉动的影响程度，得到了最佳优化方案；建立电机的铁损模型，分别用正弦等效法、谐波分量法和有限元法计算了电机的定子铁损；最后，通过对比定子铁损和效率的测量结果与计算结果，验证了电机铁损分析方法的合理性。     

汽车用飞轮电池充电控制方法研究

飞轮电池具有储能密度大、功率密度高、充电速度快、无污染等优点,为解决目前新能源汽车动力电池问题提供了新途径。针对高速飞轮电池用电机高效率、低损耗特性,文章以转速10000rpm、储能量20kW·h的飞轮电池作为研究背景,对该内定子外转子的开关磁通式飞轮电池充电控制方法进行了系统的研究。结合开关磁通永磁(FSPM)电机控制特性,建立了外转子FSPM电机数学模型,提出了基于电流指令的空间矢量脉宽调制(SVPWM)充电控制方法,通过Matlab软件建立了充电控制仿真模型,仿真结果表明飞轮电机运行良好,能够实现恒转矩、恒功率充电。     

电动车用永磁同步电机定子铁心固有频率研究

为了准确预测永磁同步电机定子的固有频率,对某8极36槽永磁同步电机定子铁心进行等效和假设处理,建立其模态分析有限元模型,将定子铁心、绕组按等质量法解析,计算定子铁心的固有频率,并分析了其谐响应,发现在568.84 Hz频率下定子振动位移最大,当电机激振力频率与其接近时,电机噪声显著增大,电机空载噪声频谱分析试验结果表明,该模型具有较高的准确性。基于该模型研究了定子轭不同材料属性、定子齿宽、轭厚和定子铁心轴向长度对固有频率变化的影响。     

基于绕组阻尼效应的永磁同步电机无源降噪技术研究

基于阻尼效应提出了一种无源永磁同步电机降噪方法。该方法的基本原理是在定子绕组相同的槽中嵌入辅助三相绕组，绕组中三个合适电容值的电容器进行短路产生阻尼效应，从而降低气隙中的磁通密度谐波分量，尤其能充分滤除PWM （脉宽调制）产生的高频谐波，以减少永磁同步电机的噪声和振动，同时阻尼效应还可以显著降低某些特定频率的噪声和振动。由于其具有无源特性，辅助绕组能明显地抑制谐波降低电磁噪声，却没有增大电机设计和制造的复杂性，因此在永磁电机中具有非常好的扩展性和推广性。     

基于MTPA的永磁同步电动机矢量控制方法研究

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车领域中得到了广泛的应用。为了满足电动汽车快速启动的工况需求,就需要获得电机的最大转矩。本文在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于Matlab/Simulink建立永磁同步电机矢量控制仿真模型,并采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略。仿真表明,该系统响应快、稳定性好,对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

燃料电池轿车电机总成的振动阶次特征分析

首先通过燃料电池轿车整车的道路加速试验测得永磁同步电机总成与车身底板的振动信号,用短时傅立叶分析法揭示与分析了振动信号的阶次特性;然后从理论上研究了电流传感器测量误差和非正弦磁场分布对永磁同步电机转矩波动的影响.理论研究和仿真分析都表明,永磁同步电机的转矩波动是燃料电池车电机总成与车身阶次振动的振源;电流传感器的直流偏移误差和增益误差分别引起了1阶和2阶转矩波动与振动,磁场的非正弦分布则导致6阶转矩波动与振动.     

风冷永磁同步电机噪声分析与优化

以额定功率为18 kW的风冷永磁同步电机为研究对象,建立二维电磁仿真模型,利用有限元软件计算其径向电磁力,通过快速傅里叶变换分析径向电磁力的谐波次数,分别对电机的定子和整机进行了模态测试,得到其各低阶模态固有频率,分析了电机振动和噪声产生的原因,提出了一种通过优化电机壳体结构降低电机噪声的方法,并对改进后的风冷永磁同步电机进行了热仿真分析和噪声试验验证,结果表明,改进后电机温升满足工作要求,噪声降低了约11 dB(A)。     

永磁同步电机交直轴同步电抗参数仿真

为了研究永磁体励磁饱和对电机交、直轴同步电抗的影响,从理论上简单阐述直接负载法的原理。运用有限元法对某内置式永磁同步电机负载仿真,通过对交、直轴电流参数解耦扫描,得到交、直轴电流组合下的反电势曲线,对仿真得到的反电势基波幅值及其相位通过后处理分析,形成交、直轴电抗矩阵和其随交、直轴电流变化的曲线,最后总结电抗参数Xd和Xq随交、直轴电流的一些变化规律,为该种电机的准确设计提供参考。     

基于卷积神经网络的逆变器故障诊断方法

针对车用永磁同步电机驱动系统在长期运行过程中存在的逆变器故障风险,本文中提出了一种基于卷积神经网络的逆变器故障诊断方法.首先,对三相定子电流数据进行标幺化和单位电周期电流数据筛选处理,降低电机驱动系统变转矩、变转速工况对故障诊断效果的影响;然后,结合卷积神经网络,发挥其提取故障特征和抗噪优势,实现逆变器故障诊断.在MA...     

基于辅助槽的永磁同步电机转矩脉动优化设计

NVH是车用永磁同步电机(PMSM)开发的关键项,而转矩脉动是影响永磁同步电机NVH的重要因素之一。本文对一款永磁同步电机的转矩脉动进行优化,由于设计边界条件限制,定子冲片、绕组、磁钢尺寸等不能更改,故本次重点针对转子辅助槽进行优化设计,使其满足设计目标要求,降低NVH不达标的风险。     

电动汽车用永磁同步电动机的退磁特性分析研究

电动汽车要求其配置的永磁同步电机具备效率高、体积小及调速范围宽等特性,因此电机容易受温度及定子反向磁场作用而导致永磁体退磁,从而在工作转速范围内影响电机性能和运转可靠性。结合永磁体的退磁曲线,提出了永磁同步电机热稳定性及磁稳定性的数值分析方法,介绍了电机退磁的判断方法,并找出永磁体的退磁温度及工作点,为永磁同步电机的磁路设计提供了参考依据。     

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

为降低转子旋转产生的径向电磁力波作用在定子齿上引起永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声,以额定功率为60 kW的车用永磁同步电机为研究对象,通过分析径向电磁力波的产生机理,利用Ansoft Maxwell建立二维电磁仿真模型,求出其径向电磁力波,再利用二维傅里叶变换将径向电磁力波进行时空二维分解,转子不斜极电机的测试结果表明,0阶电磁力波引起的振型与电机结构的0阶模态耦合产生共振。最后,提出转子分段斜极以削弱齿谐波,降低0阶电磁力波的改进方案,电磁仿真和试验结果表明,改进方案电磁噪声明显下降。     

混合动力电动汽车驱动电机控制器硬件在环仿真研究

文章以混合动力电动汽车用永磁同步电机控制器为研究对象,采用硬件在环原理,借助Simulink仿真软件,设计了一种在dq坐标系下简化模型,设计了包含RT-LAB目标机和DSP电机控制器两部分的硬件在环仿真平台,通过电机定子电流数值仿真结果,可以得出硬件在环仿真模型的可行性和准确性,降低了产品开发的成本和周期,具有很好的理论和实践价值。     

基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制

为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。     

纯电动重卡用永磁同步电机性能仿真分析

为进一步提高纯电动重卡用永磁同步电机的输出性能,针对所设计的初步电磁方案,建立Motor-CAD电机电磁仿真模型,通过E-mag模块与Terminal模块进行磁热耦合仿真,并通过Lab模块仿真全工况区域进行磁热耦合仿真,在理论分析的基础上对电机转子磁极结构、定子齿槽结构以及裂比对输出转矩性能的影响进行了仿真研究,计算了不同电流和不同散热条件下电机的损耗,最终得出了电机电磁转矩优化措施以及电机损耗规律。     

新能源永磁电机模态分析

为了缩短新能源动力系统开发周期,技术人员需要对方案进行固有模态及电磁方案谐波的理论校核,以避免结构部件固有频率与电磁谐波产生共振。基于Solid-Works、Maxwell软件,对1款新能源永磁同步电机的定转子铁芯等结构部件进行固有模态分析。针对磁场谐波频谱理论计算结果,进行技术分析与合理优化,以提升样机方案的合理性,减短样机审核周期,降低样机生产成本,提高经济效益。