一种基于扰动观测器的五相永磁电机短路容错直接转矩控制方法

    公开(公告)号:CN110518859A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201910749002.3

    申请日:2019-08-14

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于扰动观测器的五相永磁电机短路容错直接转矩控制方法。在五相永磁电机直接转矩控制策略基础上,首先设计该电机一相开路故障情况下的容错直接转矩控制算法;然后在定子磁场定向坐标系上,建立五相永磁电机的二阶数学模型,设计扰动观测器,观测该电机短路故障和未建模部分导致的转矩脉动;最后将观测出来的扰动信号前馈到转矩给定值中,进而根据开路容错情况下的开关组号表、电压矢量开关表实现该电机相短路故障情况下的高性能运行。该方法有效地抑制了由短路故障导致的转矩脉动以及系统未建模部分导致的转矩脉动。进而电机驱动系统在相短路故障情况下能够平稳运行并具有很强的鲁棒性。

    一种聚磁型交替极容错永磁游标电机

    公开(公告)号:CN109861413B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201910150935.0

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种聚磁型交替极容错永磁游标电机,包括转子和定子。转子是由两个互差180°电角度,结构完全相同,但轴向长度可以不相等的子转子、以及一个非导磁转子环拼接而成。该转子环位于两个子转子的中间,且在其中一子转子轭部和轴承之间嵌入一个非导磁圆筒。定子是由两个结构、材料完全相同的子定子以及一个非导磁定子环构成,定子环和两个子定子的形状相同,并且位于两个子定子之间。两子转子上表嵌Halbach永磁体阵列,但主励磁方向相反。电枢齿和容错齿沿圆周方向交替均匀分布,但调制齿在空间圆周上不均匀分布。该发明削弱了交替极永磁电机边端的单极性漏磁,提升了转矩密度,同时具有良好的容错能力和高功率因数。

    一种聚磁型交替极容错永磁游标电机

    公开(公告)号:CN109861413A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910150935.0

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种聚磁型交替极容错永磁游标电机,包括转子和定子。转子是由两个互差180°电角度,结构完全相同,但轴向长度可以不相等的子转子、以及一个非导磁转子环拼接而成。该转子环位于两个子转子的中间,且在其中一子转子轭部和轴承之间嵌入一个非导磁圆筒。定子是由两个结构、材料完全相同的子定子以及一个非导磁定子环构成,定子环和两个子定子的形状相同,并且位于两个子定子之间。两子转子上表嵌Halbach永磁体阵列,但主励磁方向相反。电枢齿和容错齿沿圆周方向交替均匀分布,但调制齿在空间圆周上不均匀分布。该发明削弱了交替极永磁电机边端的单极性漏磁,提升了转矩密度,同时具有良好的容错能力和高功率因数。

    一种五相永磁直线电机一相开路容错直接推力控制方法

    公开(公告)号:CN108306571A

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201810025607.3

    申请日:2018-01-11

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种五相永磁直线电机一相开路容错直接推力控制方法。先根据容错相电流推导出推广克拉克变换矩阵及其逆矩阵;在此基础上推导出α-β上的定子磁链,根据圆形定子磁链轨迹的要求,定义定子虚拟磁链,进而推导出α-β上的电压补偿;由电压源逆变器的调制函数求出α-β上的定子实际电压,该电压结合电压补偿、定子电流经定子磁链观测器、推力观测器观测出定子虚拟磁链和推力;然后根据给定推力、给定定子磁链幅值、观测出的定子虚拟磁链和推力求出定子虚拟目标电压;最后由该电压和电压补偿求出定子实际电压,该电压经电压源逆变器控制电机。本发明不但抑制了电机故障导致的推力波动,且更为关键的是其动态性能、稳态性能和正常情况下一致。

    一种基于扰动观测器的五相永磁电机短路容错直接转矩控制方法

    公开(公告)号:CN110518859B

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN201910749002.3

    申请日:2019-08-14

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于扰动观测器的五相永磁电机短路容错直接转矩控制方法。在五相永磁电机直接转矩控制策略基础上,首先设计该电机一相开路故障情况下的容错直接转矩控制算法;然后在定子磁场定向坐标系上,建立五相永磁电机的二阶数学模型,设计扰动观测器,观测该电机短路故障和未建模部分导致的转矩脉动;最后将观测出来的扰动信号前馈到转矩给定值中,进而根据开路容错情况下的开关组号表、电压矢量开关表实现该电机相短路故障情况下的高性能运行。该方法有效地抑制了由短路故障导致的转矩脉动以及系统未建模部分导致的转矩脉动。进而电机驱动系统在相短路故障情况下能够平稳运行并具有很强的鲁棒性。

    一种五相永磁直线电机一相开路容错直接推力控制方法

    公开(公告)号:CN108306571B

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201810025607.3

    申请日:2018-01-11

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种五相永磁直线电机一相开路容错直接推力控制方法。先根据容错相电流推导出推广克拉克变换矩阵及其逆矩阵;在此基础上推导出α‑β上的定子磁链,根据圆形定子磁链轨迹的要求,定义定子虚拟磁链,进而推导出α‑β上的电压补偿;由电压源逆变器的调制函数求出α‑β上的定子实际电压,该电压结合电压补偿、定子电流经定子磁链观测器、推力观测器观测出定子虚拟磁链和推力;然后根据给定推力、给定定子磁链幅值、观测出的定子虚拟磁链和推力求出定子虚拟目标电压;最后由该电压和电压补偿求出定子实际电压,该电压经电压源逆变器控制电机。本发明不但抑制了电机故障导致的推力波动,且更为关键的是其动态性能、稳态性能和正常情况下一致。

    一种五相永磁电机一相短路容错直接转矩控制方法

    公开(公告)号:CN109842336B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN201910039060.7

    申请日:2019-01-15

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种五相永磁电机一相短路容错直接转矩控制方法。当A相发生开路故障时,根据故障前后定子磁链矢量不变、非故障相电流之和为零以及铜耗最小的约束条件,推导出电机容错运行的非故障相开路容错电流、容错变换矩阵T4/2及其逆矩阵T2/4;当A相发生短路故障时,根据故障前后定子磁链矢量不变、铜耗最小原理或非故障相补偿电流幅值相等、剩余非故障相补偿电流和为零的约束条件,推导出剩余非故障相补偿磁链;结合定子磁链与转矩观测器、给定转矩与定子磁链幅值、坐标变换求出定子相电压指令,该电压结合基于零序电压注入的脉宽调制技术实现电机短路故障前后一致的稳态性能、动态性能,且逆变器开关频率恒定、CPU开销小。

    一种五相永磁电机一相短路容错直接转矩控制方法

    公开(公告)号:CN109842336A

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201910039060.7

    申请日:2019-01-15

    Applicant: 江苏大学

    Abstract: 本发明公开了一种五相永磁电机一相短路容错直接转矩控制方法。当A相发生开路故障时,根据故障前后定子磁链矢量不变、非故障相电流之和为零以及铜耗最小的约束条件,推导出电机容错运行的非故障相开路容错电流、容错变换矩阵T4/2及其逆矩阵T2/4;当A相发生短路故障时,根据故障前后定子磁链矢量不变、铜耗最小原理或非故障相补偿电流幅值相等、剩余非故障相补偿电流和为零的约束条件,推导出剩余非故障相补偿磁链;结合定子磁链与转矩观测器、给定转矩与定子磁链幅值、坐标变换求出定子相电压指令,该电压结合基于零序电压注入的脉宽调制技术实现电机短路故障前后一致的稳态性能、动态性能,且逆变器开关频率恒定、CPU开销小。

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