纯电动汽车用内置式PMSM的MTPA-FW控制算法对比研究 被引量:6 2017年 以一台25 kW电动汽车用内置式永磁同步电机作为被控对象,分别使用梯度下降法、电流超前角β法对比分析,实现了弱磁控制。在整个控制系统中,2种算法均使用了电流、转速和电压三闭环反馈控制,以定子相电压Us对变频器直流侧母线电压Udc的利用率为基础,采集电流调节器ACR输出的交/直轴电压U_(dq),与定子相电压最大值Usmax相比较组成反馈电压控制环,经积分调节器,最终得到修正后的交/直轴电流。与反馈的交/直轴电流比较后的差值,作为电流调节器ACR的输入。在t=0.2 s时刻,负载转矩由80 Nm阶跃到20 Nm,转速由额定转速3000 r/min阶跃到最高转速12000 r/min,由转速曲线可以看出,采用2种不同弱磁调速算法,均可以实现具备4倍弱磁调速能力。仿真证明了弱磁控制算法的合理性,实现了电磁转矩与转速的快速跟踪,以及较小的电流与转矩纹波,并初步搭建了动力系统平台,为后续试验提供理论依据。 陈起旭 邹忠月 曹秉刚 徐俊关键词:内置式永磁同步电机 弱磁控制 梯度下降法 一种内置式盘式电动机定子冷却结构 一种内置式盘式电动机定子冷却结构,包括定子绕组,定子绕组镶嵌到定子铁芯中,并使用磁性槽楔压紧定子绕组,定子铁芯通过横梁和紧定螺钉固定到端盖上,定子绕组的内外端部安装有导热陶瓷,导热陶瓷和端盖相接触,端盖中心轴承的轴向外侧... 徐俊 陈起旭 邹忠月 周阳 陈建大功率盘式交流永磁同步电机温度场流场耦合分析 被引量:6 2017年 根据510 k W盘式电机的电磁设计参数及热物性参数建立了三维温度场流场流固耦合模型,分析了额定工况下电机发热部件的温度分布,接着对样机进行了温升试验。针对温升试验电机温度偏高进行了改进性研究探索,从主动降低损耗和被动降低损耗两方面,研究了影响盘式电机温升的因素。主动降耗方面,建立了等效的二维直线电机模型,从铁耗理论模型和电磁仿真模型角度分析了不同牌号硅钢片在空载和负载工况下,铁耗瞬态变化趋势。对于供电频率较高的电机,尤其在弱磁区,铁耗往往成为影响电机温升的主要因素,对于卷绕定子铁心,建议采用沿着卷绕方向易于磁化、高磁感应强度、低损耗的晶体取向超薄硅钢片来降低高频铁耗。被动降耗方面,基于建立的三维耦合模型,分析了水道不同入口流速对电机定、转子最高温度影响、额定负载和过载工况下的定子绕组最高温度随入口冷却液流速变化趋势,最后将端盖端面水道流体单独建模,通过以上温升影响因素的分析,为之后盘式电机热管理的改进设计提供理论依据。 陈起旭 周阳 杨来顺 王云洪 曹秉刚关键词:温度场 流场 一种定子浸油循环冷却且分段电枢的轴向磁通盘式电动机 本发明公开了一种定子浸油循环冷却且分段电枢的轴向磁通盘式电动机,采用双转子单定子架构,有主轴设计,其中转子采用磁钢表贴式结构,温升管理采用整个定子浸油循环冷却散热模式;包括定子组件、驱动端转子组件、非驱动端转子组件、出线... 陈起旭 梁得亮 高琳 武新章 王曙鸿 王青山高功率密度水下电力推进控制装置 本实用新型涉及一种高功率密度水下电力推进控制装置,它有一个由外筒和内筒以及分别与外筒端面固定连接的前端盖和后端盖组成的驱动器罐,该驱动器罐中安装有驱动控制系统;所述驱动控制系统包括安装在内筒上的散热垫块和安装在散热垫块上... 刘晓林 石婷婷 吴丹 张国平 杨松 陈起旭 王云洪内置式永磁同步电机结构与电磁耦合研究 被引量:2 2016年 首先从结构的角度,建立了刨煤机用内置式永磁同步电机的全参数化转子模型,分析了转子在不同转速下的位移分布;得到了电机在最高转速下,考虑磁钢底面胶可靠和失效两种工况下,转子的位移和应力分布。分析结果证明了转子最外圆周处位移最大,而隔磁桥处的应力最大;然而从电磁的角度,分析了不同隔磁桥宽度对空载反电势和气隙磁密的影响,随着隔磁桥宽度的增大,极间漏磁增大,反电势和气隙磁密均呈下降趋势,最后研制了实验样机,空载实验验证了在额定转速下,线反电势最大值和有效值和仿真结果误差在2%以内,同时电机在最高转速工况运行,转子运行可靠,没有出现与定子扫膛现象,证明了隔磁桥取值的合理性。 陈起旭 徐俊 周阳 邹忠月 曹秉刚关键词:内置式永磁同步电机 电磁 大功率盘式交流永磁同步电机电磁场分析 被引量:3 2015年 针对应用于石油钻井平台的510kW盘式交流永磁同步电机进行了建模,并分别从空载、负载、电感角度进行了三维电磁场仿真。建模中考虑了模型的对称性和周期性,将整体模型简化成1/4模型,从而显著减少了仿真的计算量。在电机空载状态下,得到了空载磁通密度分布,分析了永磁体极弧系数、槽口宽度和极槽配合对齿槽转矩的影响,通过优化,在永磁体极弧系数取0.85、槽口宽度取5mm、极槽配合取18槽16极时,得到了最小的齿槽转矩30.64N·m,这将有利于降低转矩波动,从而减小电机的振动和噪声,提高系统的控制精度和品质。在电机负载状态下,分析了不同电流激励源和内功率因数角下的电磁转矩波形:在恒转矩区,当相电流为550A、内功率因数角为22°、额定转速为1 600r/min时的电磁转矩为3.115kN·m;在恒功率调速区,当相电流为550A、内功率因数角为41°、转速为2 000r/min时,电磁转矩为2.577kN·m;在过载工作区,当相电流为1 140A、内功率因数角为47°、额定转速为1 600r/min时,电磁转矩为4.756kN·m,电机达到1.5倍过载。与同体积的其他电机相比,该电机的电磁转矩密度有显著提高,内功率因数角调整裕度也较大,能满足过载能力要求。此外,结合电机空载和负载求得的参数,绘制了盘式电机矢量图,求得同步电感值为0.31mH。 陈起旭 徐俊 杨松 王云洪 赵龙涛 曹秉刚关键词:电磁场 电磁转矩 仿真 一体化永磁无刷直流变频电机 本实用新型涉及一种一体化永磁无刷直流变频电机,包括电机和固定连接在电机上面的变频器;所述电机为永磁无刷直流电机,变频器包括整流装置,直流电容器,逆变器和控制器;电机与变频器共用电机的冷却风路。本实用新型一体化永磁无刷直流... 刘晓林 石婷婷 陈伟 张国平 杨松 陈起旭 王云洪电动汽车用内置式PMSM的MTPA控制算法对比研究 被引量:12 2017年 研究了一台25k W内置式永磁同步电机,从解析法、β求解算法、反馈算法与直接求解算法4个方面对比实现了最大转矩电流比控制,并从动态响应、稳定性方面分析了仿真结果,发现直接求解算法,系统动态响应最快,其次是β求解算法,因反馈算法,需要多次重复迭代,故系统响应最慢。当t=0.25 s处负载转矩由40 Nm阶跃到80 Nm,可以看出交/直轴电流随之增大,与解析法中的MTPA轨迹曲线一致,计算结果比较接近,以此证明了3种算法的合理性,实现了电磁转矩与转速的快速跟踪,在工程上有巨大的应用价值。 陈起旭 王庆元 徐俊 邹忠月 曹秉刚关键词:内置式永磁同步电机 最大转矩电流比控制 基于ANSYS的永磁电机转子接触有限元分析 被引量:2 2011年 本文介绍了ANSYS有限元软件在非线性接触问题的建模方法以及求解不收敛问题的常规的处理方法。以某立式永磁电机转子与磁钢的接触分析为例,建立了三维有限元模型,得出了永磁电机转子在离心力作用下的等效应力、合位移分布,找出了模型中的薄弱环节,为电机转子设计提供依据。 陈起旭 张国平 石婷婷关键词:永磁电机 转子铁心 磁钢