检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2022年第7期37卷 1634-1643,1653页

作者：张业成刘国海陈前江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室(江苏大学) 镇江212013 江苏大学京江学院镇江212013

针对永磁同步电机匝间短路故障与局部退磁故障难以区分的问题,该文提出一种基于电机同相与异相电流幅值波动特征的故障分类诊断方法。在分析定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的基础上,分别提取转子旋转一周内... 详细信息

针对永磁同步电机匝间短路故障与局部退磁故障难以区分的问题,该文提出一种基于电机同相与异相电流幅值波动特征的故障分类诊断方法。在分析定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的基础上,分别提取转子旋转一周内同相电流幅值波动特征和异相电流幅值之间的波动特征,建立了故障分类诊断指示器。仿真与实验结果表明,该指示器可有效识别定子绕组匝间短路故障与转子局部退磁故障。该文提出的方法可直接嵌入永磁同步电机控制软件,不需要增加额外的传感设备,具有较好的实用价值。

关键词：永磁同步电机匝间短路故障局部退磁故障故障分类诊断

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低谐波双三相永磁同步电机及其容错控制

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电工技术学报 2017年第A1期32卷 124-130页

作者：高闯赵文祥吉敬华陈前江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

研究了一种分数槽集中绕组低谐波永磁同步电机,介绍了该电机特殊的绕组结构,分析了电机在正常运行时降低磁动势谐波的原理,并提出了电机在开路故障时相应的容错控制策略,即以输出平滑转矩和仍具有降低磁动势谐波效应为约束进行容错控制... 详细信息

研究了一种分数槽集中绕组低谐波永磁同步电机,介绍了该电机特殊的绕组结构,分析了电机在正常运行时降低磁动势谐波的原理,并提出了电机在开路故障时相应的容错控制策略,即以输出平滑转矩和仍具有降低磁动势谐波效应为约束进行容错控制。最后,通过仿真和实验验证了所提出的容错控制策略的有效性。

关键词：永磁电机分数槽低谐波容错控制

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五相永磁容错型游标电机弱磁特性研究

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电工技术学报 2017年第19期32卷 52-61页

作者：刘国海杨欣宇徐亮赵文祥周华伟江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

永磁容错型游标(FTPMV)电机结合了永磁游标电机高转矩密度和永磁容错电机高可靠性的优点,因此成为专家学者研究的热点之一。为了研究此类电机在低速区和高速区的运行性能,对比分析了两种五相电机的结构特性、磁场调制机理和电感特性,并... 详细信息

永磁容错型游标(FTPMV)电机结合了永磁游标电机高转矩密度和永磁容错电机高可靠性的优点,因此成为专家学者研究的热点之一。为了研究此类电机在低速区和高速区的运行性能,对比分析了两种五相电机的结构特性、磁场调制机理和电感特性,并推导了五相电机弱磁情况下的数学模型。其次,基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法,建立电机驱动系统。在低速区,采用直轴电流为零的控制策略;在高速区,采用一种基于母线电压和反电动势差值判断弱磁时刻的方法重点研究了电机的弱磁特性。参数计算和仿真结果表明,电机工作在额定电流的情况下,相比传统FTPMV电机,新型FTPMV电机有更好的弱磁能力。最后,通过样机的实验数据验证了理论分析的正确性。

关键词：永磁同步电机游标电机容错电机弱磁特性

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3×3相永磁辅助同步磁阻电机两相开路故障容错控制策略

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电工技术学报 2022年第14期37卷 3566-3575页

作者：赵美玲刘国海陈前赵文祥朱旭辉江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

单逆变器驱动的3×3相永磁辅助同步磁阻电机系统具有低成本、高可靠性的优点。该文针对此系统的两相开路故障,提出一种各模块转矩重新分配的容错控制策略。当同一模块发生两相开路故障时,将该故障模块完全切除,通过增加非故障模块... 详细信息

单逆变器驱动的3×3相永磁辅助同步磁阻电机系统具有低成本、高可靠性的优点。该文针对此系统的两相开路故障,提出一种各模块转矩重新分配的容错控制策略。当同一模块发生两相开路故障时,将该故障模块完全切除,通过增加非故障模块的电流来实现容错运行。对于不同模块同相位两相开路,通过分析故障后各模块的等效电路,获得两相静止坐标系下电流之间的关系,然后构造拉格朗日函数,以铜耗最小为目标,求解电流幅值的最优解,最终实现转矩的重新分配。当发生不同相位两相开路时,以故障模块输出最大平均转矩以及总的转矩脉动最小为目标,对各模块转矩进行重新分配。该方法通过增加正常模块转矩脉动来部分抵消故障模块产生的脉动,达到抑制输出转矩脉动的目的。实验结果验证了所提容错控制策略能有效降低故障后电机的转矩脉动,提高了控制系统的可靠性。

关键词： 3×3相永磁辅助同步磁阻电机单逆变器容错控制开路故障转矩分配

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基于空间电压矢量注入的频率可变型五相永磁同步电机最大转矩电流比控制

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电工技术学报 2020年第20期35卷 4287-4295页

作者：刘国海张嘉皓陈前江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

为了解决传统最大转矩电流比(MTPA)控制方法中高频信号注入不够灵活的难题,该文提出一种频率可变型内嵌式永磁同步电机(IPMSM)MTPA控制方法。该方法通过在空间矢量脉宽调制(SVPWM)中改变各电压矢量的作用时间,产生频率可变的高频信号,... 详细信息

为了解决传统最大转矩电流比(MTPA)控制方法中高频信号注入不够灵活的难题,该文提出一种频率可变型内嵌式永磁同步电机(IPMSM)MTPA控制方法。该方法通过在空间矢量脉宽调制(SVPWM)中改变各电压矢量的作用时间,产生频率可变的高频信号,并将其直接注入到逆变器中实现MTPA。由于该方法是在SVPWM算法中实现的,所以注入信号的频率随着电机转速的变化而改变,使得信号频率的选择更加灵活。同时,由于信号直接注入到逆变器中,使注入信号的频率不干扰电机中的固有谐波且不受转速、电流环的带宽限制。实验和仿真结果表明,该方法能准确地跟踪MTPA点,并且对转矩和速度变化具有较强的鲁棒性。

关键词：内嵌式五相永磁同步电机空间电压矢量信号调制最大转矩电流比控制频率可变型信号注入

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非对称V型内置式永磁同步电机的多目标优化设计

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电工技术学报 2018年第A2期33卷 385-393页

作者：刘国海王艳阳陈前江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

为降低电机转矩脉动,首先提出一种五相40槽8极的非对称V型内置式永磁同步电机。在此基础上,为准确获取电机的最优参数值,提升电机转矩性能,以降低转矩脉动和提高输出转矩为优化目标,提出一种基于参数分层设计与响应曲面法相结合的多目... 详细信息

为降低电机转矩脉动,首先提出一种五相40槽8极的非对称V型内置式永磁同步电机。在此基础上,为准确获取电机的最优参数值,提升电机转矩性能,以降低转矩脉动和提高输出转矩为优化目标,提出一种基于参数分层设计与响应曲面法相结合的多目标优化方法。通过分析优化前后非对称电机的电磁性能可知,采用改进后的非对称转子结构能有效降低电机转矩脉动。与非对称、偏移极转子结构样机相比,所提出的基于多目标优化方法设计的非对称V型内置式永磁同步电机能够在降低转矩脉动的同时提高转矩密度。

关键词：非对称V型内置式永磁同步电机多目标优化设计参数分层响应曲面法

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采用无差拍电流跟踪的五相梯形反电动势永磁电机开路容错控制

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电工技术学报 2022年第2期37卷 368-379页

作者：陈前夏雨航赵文祥刘国海江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

在开路故障下,为了利用五相梯形反电动势永磁电机的3次谐波反电动势,需注入3次谐波电流。此时,静止坐标系下的容错参考电流为交流量,传统比例积分控制器由于带宽的限制,难以准确跟踪交流容错电流,维持系统的平稳运行。为此,该文提出采... 详细信息

在开路故障下,为了利用五相梯形反电动势永磁电机的3次谐波反电动势,需注入3次谐波电流。此时,静止坐标系下的容错参考电流为交流量,传统比例积分控制器由于带宽的限制,难以准确跟踪交流容错电流,维持系统的平稳运行。为此,该文提出采用无差拍电流跟踪的新型容错控制策略。首先,根据故障后转矩脉动为零的原则获取故障后的容错参考电流,使电机在故障情况下仍能输出平滑的转矩;其次,以欧拉离散的方法构建单相开路、两相开路故障状态下电机的离散模型,利用无差拍方法追踪交变的容错参考电流,为载波脉宽调制提供准确的参考电压;最后,构建驱动实验平台,实验验证所提控制策略的有效性。

关键词：五相永磁电机梯形反电动势开路故障交变电流无差拍

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基于占空比调制的五相容错永磁游标电机直接转矩控制

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电工技术学报 2020年第5期35卷 1055-1064页

作者：陈浩和阳赵文祥许德志江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢... 详细信息

采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢量作用的最佳时间。既能保持电机优良的动态响应性能,也能有效减小转矩和磁链脉动,并降低定子电流的3次谐波含量。与此同时,该策略保持了直接转矩控制运算方便和结构简洁的优点。实验结果证明理论分析的正确性及所提控制策略的可行性。

关键词：五相电机容错永磁游标电机直接转矩控制占空比调制转矩脉动抑制

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考虑边端效应的双边直线永磁游标电机模型预测电流控制

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电工技术学报 2019年第1期34卷 49-57页

作者：陈晓赵文祥吉敬华陶涛薛瑞江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

提出一种考虑双边直线永磁游标(DSLVPM)电机边端效应的两矢量模型预测电流控制。有限控制集模型预测控制在电机驱动领域具有许多优点,但传统实现方式的矢量选择范围较小。两矢量模型预测控制在一个控制周期内同时作用两个任意电压矢量,... 详细信息

提出一种考虑双边直线永磁游标(DSLVPM)电机边端效应的两矢量模型预测电流控制。有限控制集模型预测控制在电机驱动领域具有许多优点,但传统实现方式的矢量选择范围较小。两矢量模型预测控制在一个控制周期内同时作用两个任意电压矢量,扩大电压矢量选择范围,可以提高电流控制性能。由于直线电机存在边端效应,绕组互感的差异造成等效d、q轴电感随着电机位置而波动,并且参数失配会造成模型预测控制性能下降。针对这一问题,使用遗忘因子递归最小二乘算法在线辨识电机的等效d、q轴电感,补偿边端效应的影响,从而进一步改善两矢量模型预测电流控制的性能。基于dSPACE快速控制原型系统构建了DSLVPM电机的实验平台,并通过实验验证了该文所提算法的有效性。

关键词：双边直线永磁游标电机模型预测控制两矢量边端效应递归最小二乘

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基于SVPWM的五相永磁同步电机两相开路故障容错控制策略

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电工技术学报 2019年第1期34卷 23-32页

作者：刘国海宋成炎徐亮杜康康江苏大学电气信息工程学院镇江212013 江苏省电动车辆驱动与智能控制重点实验室镇江212013

针对五相永磁同步电机(PMSM)发生两相开路故障的情况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的容错控制策略。该控制策略通过对六个扇区的划分和六个非零电压矢量的重构来实现参考矢量的合成,同三相PMSM在正常工况下的SVPWM方法相似... 详细信息

针对五相永磁同步电机(PMSM)发生两相开路故障的情况,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的容错控制策略。该控制策略通过对六个扇区的划分和六个非零电压矢量的重构来实现参考矢量的合成,同三相PMSM在正常工况下的SVPWM方法相似,计算简单,易于实现。利用该容错控制策略,可以在保证平均转矩的同时,大幅减小由定子绕组开路故障引起的转矩脉动,使五相PMSM在故障状态下的运行性能得到明显改善,有效提高调速系统的可靠性。仿真和实验结果表明采用该容错控制策略能够实现五相PMSM驱动系统在两相开路故障下的高品质运行。

关键词：五相永磁同步电机空间矢量脉宽调制容错控制开路故障

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