转矩
- 基于转矩分离的永磁辅助同步磁阻电动机转矩脉动抑制
退磁特性研究以及转矩脉动抑制[2-8]等。本文的主要研究内容是PMaSRM的转矩分离和转矩脉动分离，以及在此基础上进行的电机转矩脉动抑制。文献[2]提出一种由在轴向上呈对称结构的永磁转子和磁阻转子组合而成的混合转子PMaSRM，以提升永磁转矩，降低转矩脉动。文献[3]研究了永磁体位置对电机电磁性能的影响，确定了最利于转矩脉动抑制的永磁体排布方式。文献[4]通过增加转子隔磁孔，改变磁路走向，降低了电机全转速段转矩脉动。文献[5]通过特殊的结构设计，产生具有相
电机与控制应用 2022年12期2023-01-06
- 开关磁阻电机直接转矩控制方法的优化
热点之一[1]。转矩控制性能的好坏直接决定了电机驱动系统的性能。相电流的非线性变化以及由脉冲转矩叠加而成的合成转矩不是恒定值，是SRM转矩脉动的根源，尤其在电机低速运行时，转矩脉动更加明显[2]。文献[3]首次介绍了在传统SRM中应用直接转矩控制(以下简称DTC)的方法，而其他学者则多是以此研究为基础进行深入的。文献[4]采用2个PI调节器来代替常规DTC中的滞环控制器，使其具有更好的转矩脉动和速度响应性能。固定的磁链参考值不能同时适用于SRM的低速和高速
微特电机 2022年11期2022-11-18
- 减小开关磁阻电机转矩脉动的九区间DITC控制策略
性的电磁特性导致转矩脉动和噪声问题非常突出［5-7］，成为制约其向电动汽车等领域发展的重要因素。对SRM转矩脉动的抑制一般可从电机本体设计和驱动控制策略两个方面进行优化和改进，相较于电机本体设计，驱动控制策略的改进更为灵活方便和显著高效，国内外学者也在SRM控制策略方面做了很多研究。转矩分配函数（torque sharing function，TSF）控制方式根据反馈的总转矩值，利用转矩分配函数对各相参考转矩进行分配，确保电机各相换相前后的输出总转矩保持恒
河南理工大学学报(自然科学版) 2022年4期2022-09-02
- 自适应换相与转矩补偿的开关磁阻电机转矩脉动抑制
开关磁阻电机具有转矩脉动高、噪声大、低转矩/功率密度以及控制器成本高等缺点，一定程度上限制其在工业领域的进一步应用和推广[5-9]。作为促进SRM调速系统性能提高的关键技术，转矩脉动抑制策略已经成为了其研究领域的一大热点。在过去的几十年中，国内外专家围绕着开关磁阻电机的控制策略方面，对开关磁阻电机的转矩脉动抑制展开了大量研究和优化。国内外研究人员从实时转矩跟踪、换相加速、系统参数在线识别等方面着手，设计出多种SRM低转矩脉动运行的控制策略。文献[10]通过
电机与控制学报 2022年6期2022-07-15
- 基于立方型转矩分配函数的SRM直接转矩控制
，成本低廉，起动转矩大，效率高，各相绕组和磁路相互独立、互不影响等优点。开关磁阻电机的结构特点是定转子均为双凸极，且转子无绕组。然而由于其特殊结构，供电方式以及磁路的高度饱和性使SRM存在转矩脉动，转矩脉动会引起转速脉动和噪声，影响电机的使用寿命，从而使SRM的应用受到限制[1]。近年来，很多学者对于抑制转矩脉动的控制方法进行了深入研究[2-5]。有学者[6-10]采用转矩分配策略，通过转矩分配函数(torque sharing function，TSF)
郑州大学学报（工学版） 2022年1期2022-01-17
- 异步电机直接转矩控制的仿真与研究*
33000）直接转矩控制技术是20世纪80年代兴起的一种新型电机控制技术，直接在定子坐标系下对电机电磁转矩进行控制[1]。基于定子磁链定向，采用离散的两点式滞环控制器产生PWM信号，直接对逆变器开关期间的状态进行控制，因而响应速度快。相比较于矢量控制，直接转矩控制省去了矢量解耦控制，控制简单，便于理解。但是传统的直接转矩控制由于采用了两点式的滞环控制器对电磁转矩进行控制，造成控制系统的转矩脉动[2]。针对此问题，课题组利用零矢量具有保持转矩的特性，在传统的
南方农机 2021年21期2021-11-15
- 基于转矩分配函数的开关磁阻电机预测转矩控制
性，也造成SRM转矩脉动过大等问题，限制了SRM在高性能伺服领域的应用。针对这一问题，目前主要有两类解决方法：①优化SRM本体结构设计，改进电机磁路和机械结构，使控制难度下降[2-3]；②采用先进控制策略，提高电机的转矩控制精度，达到减小转矩脉动的目的。由于SRM固有的转矩非线性特性，从控制策略方面减小转矩脉动是目前主要研究方向。控制算法主要有直接转矩控制DTC（direct torque control）、直接瞬时转矩控制DITC（direct inst
电力系统及其自动化学报 2021年9期2021-10-22
- 槽极配合与电机运行质量特性研究（Ⅳ）
13011）0 转矩脉动电机转矩脉动是由槽极配合产生的多次谐波和齿槽转矩等因素引起的，为了提高电机的运行质量，有些伺服电机对转矩脉动提出了一定的要求，电机设计师要根据用户要求，对电机脉动进行控制。电机的转矩脉动是电机运行到达稳态时的转矩波动曲线的峰峰值，可以用转矩脉动百分比来判断电机转矩脉动的脉波：本文将转矩脉动百分比称为转矩波动容忍度，作为电机转矩脉动的判断依据。一般，转矩波动的容忍度应该在5%之内。1 定子斜槽、转子分段直极错位的转矩波动用Motor⁃
微特电机 2021年4期2021-05-23
- 电机槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅲ)
地减弱电机的齿槽转矩和转矩波动，但并不是转子直极错位的段数多，电机的齿槽转矩就一定小，有时转子分段数少的齿槽转矩比转子分段数多的齿槽转矩要小。下面用分数槽集中绕组和少极分布绕组分析电机的直极错位和转矩波动的波形。1 齿槽转矩单峰波形对称度图1、图2是电机不斜极时12槽10极(CT=2)和18槽6极(CT=6)的齿槽转矩波形。可见，18槽6极波形的单峰幅值对称度较差。电机槽极配合的评价因子CT越小，电机齿槽转矩单峰幅值对称度越好。图1 12槽10极齿槽转矩波
微特电机 2021年3期2021-04-06
- 基于电流矢量分解的开关磁阻电机转矩脉动抑制
法都会产生较大的转矩脉动，这也是开关磁阻电机较为突出的缺点。但通过各国学者多年的不懈努力,大量的研究表明通过优化控制策略能大大的减小转矩脉动[2]。文献[3-4]提出的转矩分配函数控制能有效的减小转矩脉动。为了抑制开关磁阻电机在换相阶段由于转矩特性、电压限制、转速升高等因素而引起的转矩脉动,文献[5]提出了基于在线修改TSF的直接转矩控制方法。文献[6]介绍了以铜耗最小化或驱动性能最大化为次要目标的TSF的优化准则，利用这些准则从一系列转矩分配函数中选择最
微电机 2020年9期2020-12-04
- 基于柔性神经网络和转矩分配函数的SRM控制
)时会产生较大的转矩脉动。转矩脉动会导致较大的振动，从而缩短电机寿命；转矩脉动也会产生较大的噪音，这大大限制了SRM的实际应用[5]。为了减少电机转矩脉动，国内外学者做了大量的改进，也取得了许多较有效的研究成果。一方面是从开关磁阻电机的机械结构入手[6-7]，优化定子结构，使得电机的电磁、电感分布更加合理；另一方面采用更先进的SRM的控制策略[8-14]，如当前讨论较多的转矩分配函数法[9-11]、微步控制方法[12]、直接瞬时转矩控制[13]、神经网络控
微电机 2020年7期2020-08-01
- 基于冻结磁导率法的内置式永磁同步电机的转矩精确的分离
内置式永磁电机的转矩有两个来源，一是由永磁体和电枢作用产生的永磁转矩，另一个则是由于电机和转子凸机引起的磁阻转矩。从电机设计的角度来说，增大磁阻转矩可以有效地提升电机的转矩密度和过载能力，同时可以扩宽电机的弱磁恒功率运行范围。因此，对内置式永磁电机来说，如何准确的分析其磁阻转矩显得尤为重要[1]。现有文献已提出多种分离磁阻转矩的分析模型，其中包括恒定永磁磁链[2-3]、永磁磁链仅随q轴电流变化[4-5]、冻结磁导率法的引入[6-7]。前两种方法无法正确地将
微电机 2020年6期2020-07-03
- 基于前馈补偿的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法研究
程中会产生较大的转矩脉动。转矩脉动主要由于换相时前一相和后一相产生的转矩和叠加后不是常值引起[1-2]，国内外相关学者针对转矩脉动问题已经进行了大量的研究。抑制转矩脉动的方法，通常分为从电机设计角度方面进行和从控制算法角度进行两种，从电机设计角度出发，需要从电机的转子和定子之间的磁链关系，对称性质方面分析，而从控制算法角度出发，则有开关角度控制(Switch Angle Control，SAC)、转矩分配控制(Torque Distribution Con
桂林航天工业学院学报 2020年1期2020-06-01
- 两相导通型凸极式永磁无刷直流电机DTC中换相区间转矩跌落抑制策略
]对永磁同步电机转矩脉动进行了分析；文献[2]为了得到较好的转矩特性，展开BLDCM直接转矩控制 DTC（direct torque control）的研究。两相导通的永磁无刷直流电机换相区会产生转矩脉动，原因是关断相和开通相的电流上升和下降速率不等，造成非换相相电流的波动。文献[3]在构建最优开关矢量表时，加入了换相时刻减小转矩脉动的三相导通电压矢量，构建了一种含有换相动态的最优开关矢量；文献[4]结合了换相电流预测控制和直流母线负电流消除特性减小换相脉
电源学报 2018年5期2018-10-10
- 基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究
50116)基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究杨 光， 杨明发， 石 凯(福州大学电气工程与自动化学院， 福建 福州 350116)转矩脉动是开关磁阻电机亟待解决的问题和研究难点之一，其限制了速度控制性能和位置测量精度的进一步提升。基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的理论研究已取得较大进步，但由于电机磁路的非线性，使得在实际应用中转矩很难准确反馈。本文根据电机的实际规格和尺寸，采用Maxwell3D计算出在不同转子位置和相电流下的转矩，建立了
电工电能新技术 2017年12期2017-12-23
- 基于磁链控制的开关磁阻电动机直接瞬时转矩控制
阻电动机直接瞬时转矩控制荆建立，丁少云蚌埠学院电子与电气工程学院，蚌埠,233000开关磁阻电动机的常规直接转矩控制通过不断增大和减小转矩来控制转矩，其实质是控制平均转矩,注定存在转矩脉动。为了减小转矩脉动，推导了开关磁阻电动机的瞬时转矩公式，得出开关磁阻电动机的瞬时转矩正比于磁链相对于转子的速度的结论。在此基础上，提出了基于磁链控制的开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制，通过电压矢量控制磁链转速，从而可以精确地控制瞬时转矩，通过控制磁链匀速旋转，就可以实现转
宿州学院学报 2017年8期2017-11-01
- 模糊滑模控制和负载转矩补偿的异步电动机直接转矩控制
糊滑模控制和负载转矩补偿的异步电动机直接转矩控制杨本臣， 和敬祥， 曹 留(辽宁工程技术大学 电气与控制工程学院，辽宁 葫芦岛 125105)针对异步电动机(IM)转矩脉动以及抗干扰能力差的问题，设计了基于模糊滑模控制(FSMC)与负载转矩补偿的新型直接转矩控制(DTC)，取代传统PID速度调节器的是一种滑模控制器。为解决滑模控制器中负载转矩脉动的问题，用模糊逻辑控制器取代了传统滑模控制律中的不连续部分,可以明显降低异步电动机在低速运转时的转矩脉动。提出了
传感器与微系统 2017年7期2017-08-09
- 开关磁阻电机变电流重叠角的DITC
有结构坚固、起动转矩大、起动电流小、成本低等优势,使其获得了较为广泛的应用。但由于换相期间存在较为严重的转矩脉动问题限制了它的推广。为实现换相时转矩的平滑过渡,一种基于转矩分配函数(以下简称TSF)的直接瞬时转矩方法被提出来用于SRM的控制[1]。这种方法的特点是通过TSF分配换相期间各相转矩,从而保证合成转矩为恒定值,达到抑制转矩脉动的目的。因此TSF的设计将直接影响直接瞬时转矩控制(以下简称DITC)的控制效果,对TSF的研究显得尤为重要。早期的TSF
微特电机 2017年9期2017-05-15
- 磁阻转矩对永磁电机性能的影响分析
春艳 韩 冬磁阻转矩对永磁电机性能的影响分析沈阳航天新光集团有限公司 张景峰 倪瑞林 申春艳 韩 冬永磁同步电机由于交直轴磁路存在差异会产生磁阻转矩，而磁阻转矩的利用情况对于电机的过载能力、功率密度和转矩密度都有一定影响。本文以一台190kW永磁同步电机作为研究内容，将解析法与有限元计算相结合，分别分析了其在含有磁阻转矩分量和没有磁阻转矩分量下电机整体性能的变化。永磁同步电机；磁阻转矩；电机性能1.引言永磁同步电机的显著特点就是高效率、高功率密度、高转矩密
电子世界 2016年22期2016-12-16
- 用于具有皮带传动起动发电机的引擎系统的转矩管理技术
法可以包括响应于转矩请求确定引擎系统的期望的转矩输出，引擎系统包括引擎和皮带传动起动发电机（BSG）。该方法可以包括确定当前引擎转矩容量。当期望的转矩输出大于当前引擎转矩容量时，该方法可以包括：（1）确定最大引擎转矩容量；（2）确定當前BSG转矩容量；（3）基于期望的转矩输出和最大引擎转矩容量之间的差以及构造为给BSG供能的电池系统的状态指令BSG作为转矩产生器或者转矩消耗器运行，以及（4）控制引擎和BSG共同地在引擎的飞轮处产生期望的转矩输出。
科技创新导报 2016年14期2016-05-30
- 基于转矩补偿的无刷直流电机直接转矩控制分析
10114）基于转矩补偿的无刷直流电机直接转矩控制分析张飞刘选谭涛（长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙410114）无刷直流电机转矩脉动在直接转矩控制过程选择正确的矢量电压产生影响，在控制系统中加入转矩的前馈补偿，用来削弱转矩脉动对开关表选择产生的误差，使得电机在运行过程中在每个扇区都能获取合适的矢量电压，并输出预期的转矩，从而提高直接转矩控制对转矩脉动抑制效果。通过仿真验证，运用转矩补偿的直接转矩控制能很好的抑制转矩脉动。无刷直流电机；转矩补偿；直
河南科技 2015年23期2015-10-14
- SRM的低转矩脉动低铜耗直接瞬时转矩控制
求具备快速实时的转矩控制能力和较低的转矩脉动及噪音，而由蓄电池供电的电动车辆，基于续航里程的要求，也特别关注效率指标。一直以来，此类领域基本为永磁同步电动机和异步电动机为主导占据。而开关磁阻电动机本身相对前两者也具有相当的优势，诸如更低的成本、更简单坚固的结构、优秀的启停控制能力等优点。近些年来，国内外关于开关磁阻电动机应用于电动车辆的研究和实践日渐增多，但仍存在诸多问题。目前，针对直接瞬时转矩控制应用于开关磁阻电动机的研究也较多［1-8］，但往往针对4相
电气传动 2014年2期2014-09-22
- 永磁同步电机直接转矩控制高速运行范围拓宽
7)由PMSM的转矩和定子磁链公式(2)、式(3)可知，每一组(id、iq)都将对应一组(Te、ψs)，因此可得到PMSM DTC在MTPA算法下的转矩与定子磁链的关系，如图3中L1段所示。图3为不同算法下的转矩－定子磁链关系图。可看出，MTPA运行阶段转矩随定子磁链的增大而增大。点A是MTPA曲线与电流限制圆的交点，若在该点上运行，PMSM可在保持定子电流为最大值条件下输出最大转矩。将式(11)中Is取值为Imax，可得A点所对应的电流、转矩、定子磁链为
电机与控制学报 2014年9期2014-09-20
- 基于模糊自适应PI控制的SRM直接瞬时转矩控制系统*
和，使得SRM的转矩脉动大，非线性严重。如何有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动已经成为当前各国学者研究的热点。针对SRM难以控制、转矩脉动大的问题，本文采用了直接瞬时转矩控制(Direct Instantaneous Torque Control, DITC)与模糊自适应PI控制器相结合的方法来改善开关磁阻电机控制系统。研究表明，采用DITC可以避免SRM作为被控对象所存在的高度非线性问题，将转矩作为直接控制量。采用模糊逻辑与PI控制器相结合的方法，能有效降低
电机与控制应用 2014年6期2014-08-08
- 基于转矩滞环结构优化的零电压矢量作用分析*
10870)基于转矩滞环结构优化的零电压矢量作用分析*崔皆凡，王鸿雪，秦 超(沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)为了提高永磁同步电机直接转矩控制在高速加工中心、精密磨床等场合的控制性能，从零电压矢量的作用原理入手，深入的分析了永磁同步电机直接转矩控制系统中零电压矢量的作用以及转矩滞环比较器结构的改变对转矩波动的影响。与传统转矩滞环比较器相比，采用滞环宽度优化的转矩滞环比较器，通过合理添加零电压矢量，使转矩波动明显减小。利用Matlab仿真平台
组合机床与自动化加工技术 2014年4期2014-07-18
- 基于电流补偿策略的转矩分配函数法抑制整距绕组分块转子SRM的转矩脉动
转子SRM的输出转矩比同等普通SRM大40%，但转矩脉动大[1-2,6-8]。文献[7,8]采用增加相数和设计类似斜齿转子原理的“2-steps”转子等机械措施抑制整距绕组分块转子 SRM 的转矩脉动，但电机结构相对会复杂且转矩脉动无法消除。因此须采用相应的控制技术抑制转矩脉动。要实现 SRM 的恒转矩控制，即须控制各相瞬时转矩输出。转矩分配策略是实现恒转矩输出的有效方法[9-12]，且应根据不同控制要求采用相应的转矩分配函数（Torque Sharing
电工技术学报 2014年1期2014-06-22
- 开关磁阻电动机转矩脉动抑制方法研究
使得其存在噪声及转矩脉动，导致它在如伺服系统和电器等多种领域不能广泛应用。因此为了获取更好的SRM的动静态性能，如何抑制噪声和降低转矩脉动已经成为当今SRM控制系统的研究重点。本文正是从控制角度出发，研究使SRM转矩脉动最小化的控制方法。1转矩分配函数法转矩分配函数(TDF)是用来表示SRM的转子位置角和各相绕组所期望的转矩之间的关系。它是通过选择合适的转矩分配函数来规划各相电流，从而使各相绕组所产生的转矩之和等同于总期望得到的转矩，以此来减小转矩脉动［2
微特电机 2012年11期2012-07-23
- 开关磁阻电机的直接瞬时转矩控制系统设计与仿真*
、运行可靠、起动转矩大、调速范围宽、控制灵活等优点，是一种具有发展潜力的新一代交流调速电机。但相较于传统的异步电机，SRM的另外一个典型特征是转矩脉动大，这是由其工作方式决定的。SRM是一种反应式电机，其定、转子的双凸极结构以及磁饱和工作区间都给系统性能的精确预测带来了麻烦。如何从控制的角度抑制SRM的转矩脉动已成为各国学者研究的热门课题。目前较主流的解决思路是基于各种非线性模型辨识理论的优化电流控制方法，如迭代学习控制、神经网络控制等，这些方法都是在已知
电机与控制应用 2011年2期2011-06-02