检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2025年第4期40卷 1090-1104页

作者：王国平陈昊戚湧徐立军于丰源闫文举中国矿业大学深圳研究院深圳518057 中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新疆工程学院控制工程学院乌鲁木齐830023 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室徐州221008

为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的... 详细信息

为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的集中式绕组,且在相邻定子模块极端处嵌入永磁体构成了混合励磁磁路,能够在提升电机转矩输出能力的同时保证绕组故障冗余能力。首先,介绍了所提电机的拓扑结构和工作原理,通过磁等效电路法分析了电机转矩和磁链的耦合关系。然后,利用有限元方法分析比较了电机在无故障和故障状态下的电磁性能,建立了电机故障条件下绕组的数学模型,仿真预测了不同故障下电机特性和容错性能。最后,加工制造了一台样机并搭建了实验平台,给出了绕组正常励磁和故障下的实验结果,验证了所提电机结构的有效性和故障性能分析的准确性。

关键词：轴向磁通开关磁阻电机模块化定子混合励磁绕组故障电磁性能

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不同定子绕组结构双定子轴向磁通开关磁阻电机性能对比研究

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电工技术学报 2024年第24期39卷 7728-7741,7776页

作者：于丰源陈昊王星王冠钧中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室徐州221008 无锡市检验检测认证研究院无锡214101

轴向磁通开关磁阻电机(AFSRM)的磁通路径和旋转轴方向平行,具有轴向长度短、气隙面积大、转矩密度高等优势,被认为是提升开关磁阻电机性能的有效方式,而双定子AFSRM(DSAFSRM)因具有平衡的轴向磁拉力和较大的定子绕组散热面积,是AFSRM结... 详细信息

轴向磁通开关磁阻电机(AFSRM)的磁通路径和旋转轴方向平行,具有轴向长度短、气隙面积大、转矩密度高等优势,被认为是提升开关磁阻电机性能的有效方式,而双定子AFSRM(DSAFSRM)因具有平衡的轴向磁拉力和较大的定子绕组散热面积,是AFSRM结构中最具潜力的研究对象。电机运行性能与定子绕组结构密切相关,为了分析不同定子绕组结构对DSAFSRM性能的影响,该文对三台分别采用集中式绕组、单齿绕线绕组和整距绕组的电机性能进行对比研究。首先,详细分析了三种结构电机的磁通路径,基于相同的外径和轴长尺寸设计了三台样机。其次,利用有限元方法比较了三台样机的静、动态性能。最后,加工制造了采用单齿绕线绕组和整距绕组的两台DSAFSRM样机,实测了电机性能。结果表明,相较于传统集中式绕组结构,采用单齿绕线绕组和整距绕组的DSAFSRM结构提升了电机的输出转矩和转矩密度,不过在效率上有所降低。

关键词：轴向磁通开关磁阻电机定子绕组结构磁通路径有限元分析电磁性能

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基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略

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电工技术学报 2024年第18期39卷 5639-5656页

作者：李宗霖陈昊戚湧王冠钧戈凯中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室徐州221008 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094 无锡市检验检测认证研究院无锡214101 南京汽车集团有限公司汽车工程研究院南京211103

针对开关磁阻电机运行时存在的转矩波动大与外部干扰下电机运行不稳定等问题,该文提出了一种基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略。由于传统滑模控制中趋近律采用的符号函数引起系统振荡频率高,造成被控对象抖振大,该文... 详细信息

针对开关磁阻电机运行时存在的转矩波动大与外部干扰下电机运行不稳定等问题,该文提出了一种基于自抗扰滑模控制的开关磁阻电机转矩分配控制策略。由于传统滑模控制中趋近律采用的符号函数引起系统振荡频率高,造成被控对象抖振大,该文采用新型滑模趋近律,用平滑函数代替符号函数,并引入状态变量,同时提升了响应速度并降低抖振;此外,为了解决开关磁阻电机外部干扰对电机运行带来的稳定性问题,该文设计了一种自抗扰扩张状态观测器,这种观测器可以实现对负载扰动的实时观测,将观测值作为滑模速度控制器的前馈补偿,减小电机固有参数不确定对控制系统的影响。最后,通过仿真和实验验证了所提出的方案能够有效地改进控制系统在不同工况下的动态性能。

关键词：开关磁阻电机转矩分配控制新型滑模趋近律自抗扰扩张状态观测器

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一种优化开关磁阻电机换相区控制策略的高效率转矩分配函数

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1671-1683页

作者：杨帆陈昊李晓东 Miguel Pablo Aguirre Muhammad Asghar Saqib 中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室徐州221008 澳门科技大学创新工程学院中国澳门999078 布宜诺斯艾利斯工学院电子工程系布宜诺斯艾利斯B1636 巴基斯坦工程技术大学电气工程系讷瓦布沙阿44000

转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高... 详细信息

转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高电机的效率,提出了一种新型的转矩分配函数控制策略。在提出的转矩分配函数控制策略中,电机的换相区域分为两个区域。在前一区域中,通过降低输入相转矩分配的比例,可以实现输入相实际转矩快速跟踪参考转矩,电机的转矩脉动有效降低。同时由于在输入相电感变化率较低时减少输入相分配的转矩,从而输入相的峰值电流随之降低,电机的转矩电流比提高。在后一区域中,将输出相的电流在转子对齐位置附近处减小到0,以避免产生较大的负转矩。因此,在所提出的方案下,电机的转矩脉动得到有效抑制,电机的效率也得到了提高。为了验证该方法的有效性,在一台12/8三相开关磁阻电机上进行了仿真和实验。结果表明,所提出的转矩分配函数控制策略能有效降低开关磁阻电机转矩脉动,也能有效地提高开关磁阻电机的运行效率。

关键词：开关磁阻电机转矩分配函数负转矩转矩电流比效率

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开关磁阻电机无电流传感器控制方法

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电工技术学报 2023年第2期38卷 365-374页

作者：方成辉陈昊 Galina Demidova Alecksey Anuchin Yassen Gorbounov 中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 圣彼得堡国立信息技术、机械和光学研究型大学控制系统与机器人工程学院圣彼得堡197101 莫斯科动力工程学院(国立研究型大学)电力传动系莫斯科111250 索菲亚地矿大学采矿生产自动化系索菲亚1700

电流传感器的使用会增加系统的成本和噪声干扰,降低系统的可靠性。而对于开关磁阻电机系统,缺少电流信号难以保证良好的控制性能。针对该问题,提出一种无电流传感器控制方法。该方法采用速度、加速度双闭环控制,因此反馈量均由位置传感... 详细信息

电流传感器的使用会增加系统的成本和噪声干扰,降低系统的可靠性。而对于开关磁阻电机系统,缺少电流信号难以保证良好的控制性能。针对该问题,提出一种无电流传感器控制方法。该方法采用速度、加速度双闭环控制,因此反馈量均由位置传感器得到。首先,从两个方面分析了所提出控制方法的可行性:①证明了该方法的收敛性;②证明了在稳态下加速度和电磁转矩的近似线性关系,并依此分析了加速度控制和转矩控制的等效性。根据电机的磁链特性,对加速度环,提出具有三个滞环边界的滞环控制方法。兼顾电机效率和转矩脉动,合理地选择了开通角、关断角。实验电机为12/8开关磁阻电机。分别采用电压斩波控制方法、直接转矩控制方法和所提出的控制方法运行电机,对其电流、电磁转矩和转速波形进行了比较。结果表明,在控制效果上,所提出的控制方法与直接转矩控制方法相当,优于电压斩波控制方法。除此之外,电流与电磁转矩呈复杂的非线性关系,直接转矩控制方法需要进行电流和电磁转矩的换算。而由于加速度与电磁转矩的近似线性关系,所提控制方法无需计算电磁转矩,因此计算量更小。

关键词：开关磁阻电机无电流传感器控制方法加速度电磁转矩

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