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永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统及控制方法
本发明公开了一种永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统及控制方法，解决了永磁同步电机采用传统矢量控制或直接转矩控制分别带来的转矩响应较慢和转矩纹波较大的问题。本发明方法根据永磁同步电机电压、电流、磁链、电磁转矩的关系，在离散状态下利用数值积分原理构造了一种状态观测器，同时引入ＰＩ调节器消除观测误差，实现了对下一控制周期系统状态的准确预测，基于该观测器建立永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统，在保持转矩响应快的同时减小了转矩纹波，提高了永磁同步电机运行性能。
东南大学
2021-04-11
一种各相绕组线圈拆分布置的永磁同步直线电机
本实用新型公开了一种电枢各相绕组线圈拆分布置的永磁同步直线电机，包括次级和初级，初级电枢绕组多相供电，相数为 q，每相采用单一线圈和独立铁芯，各铁芯按其绕组电相位分开布置在次级上，然后用非导磁材料刚性联接形成一个整体初级。不同相绕组线圈分开布置，在空间上形成了与旋转电机相似的各相绕组对称特性，能有效减小边端磁阻力和电磁脉动等推力波动成分。本实用新型直线电机除具有一般直线电机具有的传动结构简单、系统加减速响应快、定位精确等优点外，还能大幅减少直线电机中各推力波动成分，是一种尺寸小、推力大而波动小的高性
华中科技大学
2021-01-12
基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转矩控制方法
本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转 矩控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得 到八组开关矢量信号；在当前时刻 k，在每一组逆变器开关矢量信号 下 ， 预 测 下 一 时 刻 k+1 的 p 相 绕 组 电 流 得到 d 轴和 q 轴 的电流预测值 id；预测下一时刻 k+1 的 电 机 转 矩 和 电 机 磁 链 计算 成 本 函 数 得到成本函数最小时的逆变器开关矢量信号；定 义 根据 m 的值，控制单个采样周期内成本函数最小时的逆 变器开关矢量信号的有效作
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机直接转矩控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机的新型模型直接转矩预 测控制方法，具体为：采集双凸极永磁同步电机的定子电流和转子角 速度；分别在八组逆变器开关矢量信号下，结合定子电流和转子角速 度，依据八种开关状态下电流变化量及微分量与电压和电流之间的约 束关系，预测出每种逆变器开关矢量下一时刻的电机输出电流；基于 直接转矩控制理论，进一步预测每种逆变器开关矢量下一时刻的机转 矩和电机磁链；以转矩和磁链波动总量最小为目标，合理选择出相关 电压矢量，实时控制逆变器工作。本发明能够有效降低开关频率及损 耗，并减小电机
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机的电流控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机（DSPM）的电流控制方 法，包括如下步骤：得到八组逆变器开关矢量信号；在当前时刻 k， 在每一组逆变器开关矢量信号下，预测下一时刻 k+1 的 p 相定子电流 其中，p 表示电机 A、B 和 C 相；在每一组逆变器开关矢量信号下， 根 据得到 d 轴和 q 轴的电流预测值；在每一组逆变器开关矢量 信 号 下 ， 计 算 下 一 时 刻 k+1 的 d 轴 预 测 电 流 误 差 选取转矩波动和磁链波动总量最小时的 开关矢量信号作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变
华中科技大学
2021-04-14
利用斥力机构具有短时闭合功能的永磁操动机构及方法
本发明公开了一种利用斥力机构具有短时闭合功能的永磁操动机构及方法。包括设置在该非导磁外壳(2)内部的斥力驱动机构(17)、非导磁材料垫块一(7)、非导磁材料垫块二(11)、磁路分离永磁操动机构(18)，以及贯穿于非导磁外壳(2)并与其滑动连接的导杆(1)。本发明增加斥力驱动机构(17)，并提供合闸、分闸、短时闭合三种命令模式。合闸、分闸操作采用传统方式，短时闭合操作采用新型方式，并设有斥力驱动机构(17)辅助此操作，大大缩短了合闸保持时间，提高了短时闭合操作中分闸阶段初速度，缩短了机构分闸动作时间，最终实现短时闭合的效果。
东南大学
2021-04-11
一种基于 FPGA 的永磁同步电机电流环带宽扩展装置
本发明公开了一种永磁同步电机电流环带宽扩展装置，包括电 流采样模块，读取 A 相和 B 相电流采样值 ia、ib；Clark 变换模块，将 ia、ib 变换到αβ坐标系中，得到 iα、iβ；Park 变换模块，将 iα、i β变换到 dq 坐标系，得到直轴电流 id 和交轴电流 iq；PI 模块，根据 指令电流<img file=DDA0000439745310000011.GIF wi=178 he=101 /> 与反馈电流 id、iq 比较得电流偏差值，运算得到 dq 轴指令电压 Vd、 Vq；iPark 变换模块，将 Vd、Vq 变换到αβ坐标系中，得到 Vα、V β；SVPWM 模块，根据 Vα、Vβ计算三相 PWM 占空比，并产生六 路 PWM 波形；时序控制模块，根据电流控制时序开启和关闭相应模 块，完成永磁同步电机电流的控制。本发明通过对控制时序的优化以 及基于 FPGA 的电流控制器的设计，大大减小了电流控制环路中的延 时，从而提高了电流环带宽。
华中科技大学
2021-04-11
一种基于 FPGA 的永磁同步电机电流环带宽扩展装置
本发明公开了一种永磁同步电机电流环带宽扩展装置，包括电流采样模块，读取A相和B相电流采样值i<sub>a</sub>、i<sub>b</sub>；Clark 变换模块，将 i<sub>a</sub>、i<sub>b</sub>变换到αβ坐标系中，得到 i<sub>α</sub>、i<sub>β</sub>；Park 变换模块，将 i<sub>α
华中科技大学
2021-04-14
一种大功率长行程永磁同步直线电机的伺服驱动装置
本发明提供一种大功率长行程永磁同步直线电机伺服驱动装置，主要包括增量式旋转光电编码器、位置传感器、数字信号处理器、现场可编程门阵列和智能功率模块。增量式旋转光电编码器和位置传感器与数字信号处理器相接，用于提供包含导滚轮转角、转速及电机动子基准位置信息的信号，数字信号处理器通过现场可编程门阵列连接智能功率模块，用于执行各种操作命令及矢量控制算法的计算，并产生脉宽调制信号传送给智能功率模块以完成电压逆变。本发明不需要光栅尺、磁栅尺等昂贵的直线位置检测设备，具有成本低、动态性能好、启动力矩大
华中科技大学
2021-04-14
基于分数阶的永磁同步电机速度环控制参数的自整定方法
本发明公开了一种基于分数阶的永磁同步电机速度环控制参数的自整定方法，其通过利用分数阶 PI 控制器代替永磁同步电机交流伺服系统中的整数阶 PI 控制器，并自动地整定所述分数阶 PI 控制器的参数，实现对永磁同步电机交流伺服系统的控制，该方法具体包括：首先采集所述交流伺服系统的电流与速度信号；其次，根据所述采集信号，辨识永磁同步电机伺服系统速度环被控对象模型，识别出模型的参数；最后，对控制参数进行寻优整定，获得最优的控制参数。本发明的方法利用分数阶 PI 控制器取代原有的整数阶 PI 控制器，并自动地
华中科技大学
2021-04-14