内置式永磁同步电机(IPMSM)的无位置传感器控制技术是电力电子与电力传动领域的一项重要研究课题,它主要关注的是如何在不使用位置传感器的情况下实现电机的高精度、高效和可靠的运行。这种技术的应用可以显著降低系统成本并提高系统的可靠性。永磁同步电机因其效率高、功率密度大、易于弱磁扩速等优点,在工业、航天、交通和家用电器等多个传动领域得到了广泛的应用。 然而,在全速度范围内实现IPMSM的无位置传感器控制技术仍然存在一些核心技术难点。例如,在低速高频注入法中,滤波环节限制了系统的动态性能;模型法中存在位置误差脉动问题;逆变器非线性问题导致转矩(电流)脉动;在低载波比运行条件下,控制器和位置观测器的稳定性难以保证。这些问题的存在严重制约了无位置传感器控制技术的应用范围和效果。 为了克服这些技术难点,相关的研究集中在开发新的控制算法和策略。例如,针对低速/零速运行的永磁同步电机,研究人员提出了一种无滤波器的载波分离策略,通过分析注入方波电压信号和高频响应电流时序,调整转速观测值获取方式,提高系统动态带宽。此外,为了解决逆变器非线性和磁场空间谐波带来的定子电流及反电动势谐波问题,学者们提出了一种基于自适应线性神经元滤波的改进有效磁链模型转子位置观测方法。该方法能够滤除指定的谐波分量,提高转子位置观测的准确性。 研究还关注了如何利用磁饱和效应,通过施加方向相反的d轴电流偏置给定,比较d轴高频电流响应幅值大小实现磁极极性辨识。该方法具有较快的收敛速度,能够在电机转子静止或自由运行状态下实现初始位置辨识。此外,针对逆变器非线性效应导致的转矩(电流)和转速脉动问题,学者们提出了一种基于双自适应矢量滤波器交叉反馈网络的死区补偿策略,以此减少误差电压带来的影响。 在所有这些研究中,重要的是要考虑到系统的稳定性和可靠性,以及控制系统的鲁棒性。无位置传感器控制技术的研究成果,使得IPMSM电机能够在更宽的调速范围内实现高精度控制,这对于推动电力电子技术在工业控制中的应用具有重要意义。 无位置传感器控制技术的研究是一个多学科交叉的领域,它结合了电力电子、控制理论、信号处理等多个学科的知识。未来的研究将会更加深入,以期解决现有的技术难点,进一步拓展无位置传感器技术在IPMSM电机中的应用。
2025-08-31 21:20:57 10.59MB
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内容概要:本文详细介绍了基于Maxwell软件进行8极12槽内置式永磁同步电机的设计流程,涵盖了一字型和V型转子结构的建模方法及其性能分析。首先明确了电机的基本参数如功率、转速、定子外径等,随后展示了如何在Maxwell中构建定子和转子模型,包括具体的代码逻辑。接着深入探讨了这两种转子结构在转矩、效率等方面的性能差异,通过仿真数据分析得出结论。V型转子在某些工况下表现出更好的性能,但也伴随着更高的铁耗。最后强调了设计过程中需要注意的关键点,如磁桥厚度、隔磁桥处理等。 适合人群:电机设计工程师、高校电气专业学生以及对永磁同步电机感兴趣的科研人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解永磁同步电机设计原理和技术细节的人群,帮助他们掌握Maxwell软件的应用技巧,提升电机设计水平。 其他说明:文中提供了大量实用的设计经验和技巧,有助于读者在实际工作中避开常见的设计陷阱,提高工作效率。同时,通过对两种转子结构的对比分析,为选择合适的设计方案提供了科学依据。
2025-04-14 16:07:09 1.02MB
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针对电动汽车驱动电机既要满足低速区大转矩输出,同时又要满足高速恒功率区宽弱磁调速范围的特殊需求,提出采用V型转子磁路结构的内置式永磁同步电机作为驱动电机;通过对影响这种结构电机运行特性的主要参数理论分析表明:提高内置式永磁同步电机交轴电感Lq 参数值,不仅有利于提高电机恒功区弱磁扩速范围,而且同时也满足低速区的大转矩输出要求。同时,采用这种结构设计了30 kw电动汽车驱动用内置式永磁同步电机,结合有限元对样机主要性能进行了电磁场计算;并对样机进行了参数实验、空载实验、负载实验。通过对比分析,样机实验测试结
2023-07-01 19:28:13 251KB 工程技术 论文
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针对内置式永磁同步电机(IPMSM,Interior Permanent Magnet Synchronous Motor),在转子同步旋转坐标系下的数学模型进行了分析,提出了一种最大转矩电流比(MTPA,maximum torque per ampere)控制策略,以减小逆变器容量,同时采用SVPWM算法以减小转矩脉动。最后在MATLAB/Simulink环境下分别采用MTPA控制和id=0控制,对两种方法进行仿真并比较,仿真结果验证了所采用算法的有效性。
2023-01-03 01:01:58 360KB 行业研究
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针对内置式永磁同步电机(IPMSM)牵引系统机械参数时变、恒转矩区需高转矩输出、恒功率区需宽调速问题,运用非线性自适应控制理论,设计了一种电流滞环控制非线性自适应反步控制器。该非线性控制器在恒转矩区采用最大转矩比电流控制,提高转矩输出能力;在恒功率区采用弱磁控制策略,扩大调速范围;同时对电机参数摄动有较强的抑制能力,表现出较好的鲁棒性。仿真结果证明了IPMSM牵引系统非线性控制器的正确性和有效性。
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永磁同步电机(PMSM)是最流行的电机,例如作为高速电动列车的牵引电机,源于其高转矩电流比的特性和能够通过弱磁控制扩大恒功率区域的能力,矢量控制理论的发明是交流调速领域中的一个重大突破,文中将详细讨论永磁同步电动机的矢量控制,在推导其精确数学模型的基础上分析了矢量控制理论用于永磁同步电动机控制的几种电路控制策略,包括了id=0控制,最大转矩/电流控制,最大输出功率控制,最小磁链转矩比控制,最大电压转矩比等。
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永磁同步电机脉振高频信号注入法无位置传感器控制研究_刘海东
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文档的主要内容是介绍无传感器观测器。主要概述方波注入的控制算法、同步电机的数据模型、高速低控制比下的观测器的设计方法描述和特点谐波消除的方法。
2022-03-07 21:33:02 9.71MB PMSM IPMSM 无传感器 方波注入
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内置式永磁同步电机参数辨识。
2022-01-24 19:03:55 46KB simulink
内置式永磁同步电机低载波比电流环解耦控制方法研究,付炎,徐殿国,本文介绍了永磁同步电机在低载波比条件下的电流控制器的解耦控制方法。首先建立旋转坐标系下的永磁同步电机复矢量模型。然后对比
2022-01-04 17:04:06 890KB 首发论文
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