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。     

50kW车用永磁电机冷却结构优化与温度场分析

针对车用永磁同步电机在装配空间有限的情况下提高功率密度的问题,以一台50kW车用永磁电机（PMSM）为研究对象,设计一种新型冷却结构,并进行了温度场仿真计算。通过有限元软件建立PMSM三位温度场仿真模型,得到电机内部绕组温度分布情况,并分析了新型冷却结构的电机温度场分布情况,与传统的冷却结构在同等条件下进行对比分析,结果表明本电机新型冷却结构设计合理。相比于传统冷却结构,新型冷却结构能更好地降低绕组端部温升,为开发大功率车用永磁电机或减小电机体积提供一定参考。     

基于集总热网络法永磁同步电机温度场分析

为了解永磁同步电机发热情况,建立一种在水冷下外转子永磁同步电机热网络模型。首先,建立了电机等效热网络模型,然后对热阻和水道对流散热系数以及材料导热系数进行计算,最后通过热平衡方程式分析其在额定工况下电机各部件温度及温升情况。并与有限元软件计算结果进行比较分析,验证所建立热网络模型准确性,为水冷条件下外转子永磁同步电机温升预测提供参考依据。     

永磁同步电机传动系统低速运行的新方法

本文提出了无旋转位置传感器的永磁同步电机（ＰＭＳＭ）传动系统低速运行的新方法。通过采用ＰＭＳＭ自身的位置传感特性，在瞬态下也能得到实际转子位置电机速度。在称为ＭＣＤＩ的特殊试验周期中，从直接测量中即可得到主要的反电动势信息，所以无传感器传动系统的工作速度范围可扩大到１０ｒ／ｍｉｎ。而且，ＰＭＳＭ传动系统的慢速起动问题可用所推荐的算法解决。为了证实推荐方案的可行性，本文还介绍了在大约１０～１００ｒ／ｍｉｎ低速范围内的试验结果。     

大功率永磁同步电机技术的研究与应用

电机技术在快速发展,永磁同步电机在各类产品上的应用效果不断突出,使得应用面更加广阔。本文通过研究大功率永磁同步电机的特点,对于大型船舶的应用很有意义。设计一种大功率电机的控制器,控制核心处理器采用TMS320F2812 DSP处理器,然后进行软件编程,在软件CCS的Code Composer Studio 3.3平台上实现对该控制器的仿真,验证控制器的稳定性。     

直流永磁电机的优化设计

本文采用正交优化设计法，应用数理统计原理，通过编制永磁直流电机计算机设计程序、正交分析程序和综合设计程度，科学地分析结果，确定出诸因素影响的大小，从而找到了一种最佳设计方案。     

基于DSP的永磁同步电机控制系统设计

本文介绍了一种以DsP控制芯片为核心,以全数字方式进行自控频率调压调速的永磁同步电机控制系统.实验证明该系统具有良好的工作特性.     

永磁同步电机控制系统电流采样误差的研究

在对电机振动噪声要求较高的场合,实现电机转矩的精确控制,精确的电流控制是关键,而不可避免的电流采样误差会影响控制精度,引起不必要的转矩和转速波动。针对此问题,本文以典型的永磁同步电机控制系统为研究对象,对电流传感器可能产生的电流采样误差进行了分析,将误差引入系统控制模型,实现了精确的误差分析建模。依据此模型分析了采样误差对系统运行造成的影响,并进行了仿真。根据仿真实验结果和理论计算结果对比可知,二者有高度的一致性,验证了所建立模型的准确性。     

永磁同步电机转子初始位置检测方法

使用增量式编码器关键在于确定转子的初始位置。本文基于永磁同步电机数学模型,提出了一种转子初始位置定位方法。该方法采用二分法选择电流矢量试探角度,根据转子转动方向不断缩小初始位置范围。实验结果表明,该方法能迅速准确完成转子初始位置定位。     

船舶永磁同步电机的嵌入式节能调度方法研究

嵌入式调度方法因船舶永磁同步电机存在电压波动性,导致总能耗较高。为此。提出一种基于分阶段的船舶永磁同步电机节能调度方法。该方法先对嵌入式船舶永磁同步电机的耗量特征进行排序并构建等微增率基准,将微增率基准与最优潮流相结合,对约束条件进行有效处理并降低系统电机能耗,在满足限制基准的基础上,进行船舶永磁同步电机的嵌入式节能调度的全局最优解。实验结果表明,该算法最大限度地减少了发电机组的调节量,保障了舰船机组的稳定运行。     

船舶永磁同步电机的嵌入式节能调度方法研究

嵌入式调度方法因船舶永磁同步电机存在电压波动性,导致总能耗较高。为此。提出一种基于分阶段的船舶永磁同步电机节能调度方法。该方法先对嵌入式船舶永磁同步电机的耗量特征进行排序并构建等微增率基准,将微增率基准与最优潮流相结合,对约束条件进行有效处理并降低系统电机能耗,在满足限制基准的基础上,进行船舶永磁同步电机的嵌入式节能调度的全局最优解。实验结果表明,该算法最大限度地减少了发电机组的调节量,保障了舰船机组的稳定运行。     

低速区永磁同步电机无传感器控制技术综述

在永磁同步电机无速度传感器系统中,中、高速区的转速估计方法已经获得良好的控制性能,但这些估计方法在低速区并不适用,永磁同步电机低速区的转速估计在高性能永磁同步电机无传感器控制系统占有重要地位。本文综述了低速区永磁同步电机无传感器技术发展现状,并对各种方法将进行分析比较,最后,提出了永磁同步电机无传感器技术发展的趋势。     

考虑硅钢片各向异性的永磁同步电机三维电磁场计算

本文利用ANSOFT数值计算软件的MAXWELL 3D模块建立了某永磁电机的有限元模型,模拟了取向硅钢片的各向异性特性,通过进行三维电磁场分析计算了电机的主要参数,提高了仿真计算的精度。     

永磁同步电机矢量控制系统中主要信号的检测方法

本文简述了永磁同步电机矢量控制原理,介绍了矢量控制系统中主要信号的检测方法,在试验系统中使用证明能够满足实际使用要求。     

阻尼绕组对永磁同步电机运行性能影响的研究

舰用永磁同步电机转子上加装阻尼绕组能使电机具备自启动能力,提高电机在负载变化和受到扰动时的稳定性,提升系统的适应性和生命力。带阻尼绕组的永磁同步电机模型更为复杂,传统的矢量控制方法在电机调速时无法对其电流实现解耦控制。本文结合矢量控制方法,分析了阻尼绕组对永磁同步电机在调速过程中的影响,搭建了id=0矢量控制下带阻尼绕组永磁同步电机和普通永磁同步电机调速系统的Simulink仿真模型,进行对比研究,结果表明阻尼绕组能加速永磁同步电机调速,减小调速过程中转速和转矩的震荡。     

磁性槽楔对永磁同步电机电磁振动影响分析

首先分析永磁同步电机定子开槽情况下的空载气隙电磁激振力波表达式.结合有限元方法分析采用磁性槽楔和常规非磁性槽楔对气隙磁场和电磁激振力波的影响.使用电磁-振动耦合仿真,分析磁性槽楔对电磁振动的影响.结果表明,磁性槽楔可以降低气隙磁场畸变,显著降低齿频附近的激振力波分量幅值,从而有效地降低电机的电磁振动.     

基于MATLAB永磁同步电机矢量控制的仿真研究

本文通过矢量控制策略采用id=0控制方案快速准确地控制转矩,实现调速系统具有较高的静、动态性能。并利用了Matlab工具对永磁同步电机矢量控制系统进行了仿真研究,控制方法的正确性得到验证。     

基于永磁同步电机的零航速减摇鳍伺服系统研究

现有的船舶零航速减摇鳍都采用液压伺服系统,但是存在许多缺点。为了克服这些缺点,探索了电伺服系统在零航速减摇鳍上的应用。根据零航速减摇鳍的负载特性和对驱动能量的要求,选择了适合该系统的驱动电机和主电路形式。按照从内环到外环的顺序确定调节器的形式和参数。为了减小负载扰动的影响,设计了适合该系统的非线性PID调节器,并提出了一种实用的参数整定方法。在Matlab平台上对该伺服系统进行仿真,仿真结果表明,系统动态性能良好,完全满足零航速减摇鳍的要求。     

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。     

永磁同步电机在舰船推进系统中的滑模控制研究

永磁同步电机(PMSM)具有结构紧凑、功率因数高和便于维修等优点,在舰船推进系统、数控机床控制和雷达系统等工业领域有广泛的应用。永磁同步电机是一个非线性系统,受众多不确定性因素的影响,因此对其进行精确控制具有一定的难度。本文主要研究舰船推进系统的永磁同步电机,采用滑模控制策略对舰船的永磁同步电机伺服系统进行控制。