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新型电机泵用湿式电机的搅油损失力矩研究 被引量:1
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作者 孟彬 陈义 +3 位作者 张晨晨 张震舟 李胜 阮健 《机械工程学报》 北大核心 2025年第10期464-478,共15页
为去除电机泵泵轴上固有的动密封,提出一种简便易行的湿式电机新结构。基于湿式电机存在的搅油损失,为了研究其搅油机理,推导得出湿式电机搅油力矩损失的解析模型,将整个搅油损失分为三个部分计算,分别是周面摩擦阻力矩、推油阻力矩和... 为去除电机泵泵轴上固有的动密封,提出一种简便易行的湿式电机新结构。基于湿式电机存在的搅油损失,为了研究其搅油机理,推导得出湿式电机搅油力矩损失的解析模型,将整个搅油损失分为三个部分计算,分别是周面摩擦阻力矩、推油阻力矩和端面摩擦阻力矩。基于CFD数值模拟研究转子在油液中旋转引起的流场分布及搅油损失机理。设计制作样机并搭建试验台架,测试不同转速下的搅油力矩。结果表明解析、数值及试验三者较为吻合,搅油力矩随转速的上升而增大。在转速12000 r/min下,试验测得搅油力矩达到0.87 N·m,CFD模拟结果中推油阻力矩达到0.55N·m,占总阻力矩的62%。表明在设计高速湿式电机时,应着重优化与推油阻力矩相关的结构参数。同时测试三组不同温度下的搅油力矩,发现随着温度升高,力矩会有小幅下降。研究结果对电机泵用湿式高速电机的搅油损失机理和减阻优化具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 湿式电机 搅油损失 解析模型 CFD模拟 电机泵
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漏磁可控永磁轮毂电机变参数损耗分析与最小损耗控制
2
作者 全力 逯智超 +2 位作者 朱孝勇 徐磊 范文杰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第21期8566-8578,I0025,共14页
针对漏磁通可控永磁(leakage flux controllable permanent magnet,LFC-PM)轮毂电机中气隙有效磁通随电流变化导致电机损耗增加、电机运行效率低等问题,该文提出一种变参数最小损耗控制策略。分析LFC-PM轮毂电机磁通变化与铁心损耗分布... 针对漏磁通可控永磁(leakage flux controllable permanent magnet,LFC-PM)轮毂电机中气隙有效磁通随电流变化导致电机损耗增加、电机运行效率低等问题,该文提出一种变参数最小损耗控制策略。分析LFC-PM轮毂电机磁通变化与铁心损耗分布特征,构建电机铁心损耗与参数变化的映射关系模型,推导考虑变参数铁损支路的LFC-PM轮毂电机数学模型。在此基础上,以损耗最小为原则,构造拉格朗日函数,并将电机运行区间分为轻载区、中载区和高载区,分别求解各个运行区间的最优电流分配值。最后,基于LFC-PM轮毂电机样机实验平台,与两种最大转矩电流比控制(maximum torque per ampere,MTPA)策略进行对比,验证所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 漏磁通控制 永磁轮毂电机 最小损耗控制 变参数损耗模型
原文传递
PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型 被引量:17
3
作者 罗富强 夏长亮 +2 位作者 乔照威 王慧敏 宋战锋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期101-108,共8页
通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分... 通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 铁耗 PWM 等值电阻 异步电机 铁耗分离模型
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考虑铁损的电动汽车用感应电机矢量控制及其能量优化策略 被引量:10
4
作者 李珂 张承慧 崔纳新 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期959-963,968,共6页
电动汽车用感应电机励磁电感一般较小,高速时铁损大,采用经典矢量控制策略存在轻载低效和由忽略铁损引起的控制不精确等问题.首先根据同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型,分析了铁损对按转子磁场定向矢量控制的影响,给出... 电动汽车用感应电机励磁电感一般较小,高速时铁损大,采用经典矢量控制策略存在轻载低效和由忽略铁损引起的控制不精确等问题.首先根据同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型,分析了铁损对按转子磁场定向矢量控制的影响,给出了动态和稳态两种补偿方案.然后从调节磁通水平的角度,提出了一种基于损耗模型的感应电机能量优化控制策略,并讨论了铁损等效电阻变化对优化控制的影响.仿真和实验结果表明,给出的补偿控制策略克服了经典矢量控制磁场定向及转矩控制不准确的缺陷;提出的的能量优化控制策略不但节能效果明显,而且具有寻优速度快、转矩和转速波动小等优点,为高性能要求的电动汽车电驱动系统高效运行提供了有效途径. 展开更多
关键词 电动汽车 铁损 感应电机 损耗模型 能量优化
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空压机用超高速电机转子涡流损耗抑制及冷却分析
5
作者 姚章勇 殷毅 +2 位作者 但光局 熊涛 李新宇 《内燃机与配件》 2025年第20期66-70,共5页
针对超高速电机转子涡流损耗突出及内部散热困难的问题,以一台24 kW/110 000 r/min超高速电机为研究对象展开分析。首先,引入磁性槽楔对定子槽口进行结构优化,建立了二维瞬态电磁场有限元模型,分析了磁性槽楔厚度及磁导率对转子涡流损... 针对超高速电机转子涡流损耗突出及内部散热困难的问题,以一台24 kW/110 000 r/min超高速电机为研究对象展开分析。首先,引入磁性槽楔对定子槽口进行结构优化,建立了二维瞬态电磁场有限元模型,分析了磁性槽楔厚度及磁导率对转子涡流损耗的影响规律,从而得到了磁性槽楔的最优参数;接着,提出一种改进冷却结构,基于流固耦合模型,对超高速电机展开了冷却分析,并与常规冷却进行了对比分析;最后,进行了样机试制和负载试验。结果表明,超高速电机能在额定工况稳定运行,设计的磁性槽楔能降低转子涡流损耗31.4%,改进冷却结构有效抑制电机端部绕组温升8.5 K,抑制电机永磁体温升19.4 K。实测电机端部绕组温度与计算值误差低于4.5%,证实了所建模型、所提转子涡流损耗抑制、冷却措施的准确有效,为后续超高速电机的设计研发提供了参考。 展开更多
关键词 超高速电机 转子涡流损耗 磁性槽楔 流固耦合
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异步电机用混合式模糊搜索效率优化控制研究 被引量:30
6
作者 张立伟 温旭辉 郑琼林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第27期83-87,共5页
运行在额定工况的异步电机效率较高,但在轻载运行时效率会显著下降,因此进行异步电机的效率优化研究,对于节约能源、控制环境污染具有重要意义。基于损耗模型控制(LMC)的研究成果以及在线搜索控制(SC)的研究成果,提出了一种新型混合在... 运行在额定工况的异步电机效率较高,但在轻载运行时效率会显著下降,因此进行异步电机的效率优化研究,对于节约能源、控制环境污染具有重要意义。基于损耗模型控制(LMC)的研究成果以及在线搜索控制(SC)的研究成果,提出了一种新型混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC),算法对模糊集合所作的不对称隶属度函数设计,解决了系统在效率最优点处的振荡问题。仿真以及电机台架实验表明,FLSC算法兼有LMC算法和SC算法的双重优点,能够显著提高系统的控制性能。 展开更多
关键词 异步电机 效率优化 损耗模型控制 搜索控制 模糊搜索控制
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电动汽车电机驱动系统效率优化控制研究 被引量:6
7
作者 刘艳 徐春 《微电机》 北大核心 2013年第3期46-49,57,共5页
基于感应电机损耗模型的效率优化控制策略易受参数变化的影响,混合动力车用感应电机参数时变性突出,常常使电机不能运行在效率最优点。针对这一问题,设计一个龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数,提出了基于参数在线估计的异步... 基于感应电机损耗模型的效率优化控制策略易受参数变化的影响,混合动力车用感应电机参数时变性突出,常常使电机不能运行在效率最优点。针对这一问题,设计一个龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数,提出了基于参数在线估计的异步电动机效率优化控制策略。电机损耗模型参数的在线辨识,极大地提高效率优化方法对电机参数变化的鲁棒性。该方法结构简单、可靠,对驱动系统内部噪声和大测量信号扰动有很强的鲁棒性,并易于工程实现。仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 混合动力汽车 感应电机 损耗模型 效率优化
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考虑铁损的异步电机仿真建模 被引量:11
8
作者 芦晓静 温旭辉 +1 位作者 张立伟 陈桂兰 《电机与控制应用》 北大核心 2005年第8期3-6,10,共5页
指出了MATLAB/Simulink电气系统模块库所提供的异步电机仿真模型存在的问题,推导出两相静止坐标系下考虑铁损的异步电机动态数学模型,进而建立了基于Simulink平台考虑铁损的三相异步电机仿真模型。仿真实例验证了该模型能真实地反映电... 指出了MATLAB/Simulink电气系统模块库所提供的异步电机仿真模型存在的问题,推导出两相静止坐标系下考虑铁损的异步电机动态数学模型,进而建立了基于Simulink平台考虑铁损的三相异步电机仿真模型。仿真实例验证了该模型能真实地反映电机实际物理过程,具有稳定性好,简单易于实现,可多提供电机内部物理量等优点。 展开更多
关键词 异步电机 铁损 仿真模型
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非平衡效应下固体火箭发动机喷管两相流损失及其快速预示
9
作者 马泽遥 陈晓东 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期205-215,共11页
针对固体火箭发动机大型喷管两相流损失预示问题,构建了基于欧拉-拉格朗日的喷管两相流计算模型。对模型中的固体颗粒包裹数量、模型维度(三维或二维轴对称)和颗粒传热模型的影响进行了研究,得到了适用于大型喷管两相流损失预示的模型... 针对固体火箭发动机大型喷管两相流损失预示问题,构建了基于欧拉-拉格朗日的喷管两相流计算模型。对模型中的固体颗粒包裹数量、模型维度(三维或二维轴对称)和颗粒传热模型的影响进行了研究,得到了适用于大型喷管两相流损失预示的模型和参数,研究了关键颗粒参数对喷管性能的影响。结果表明:两相流损失由颗粒粒径为1μm时的3.73%提高到粒径为20μm时的11.38%;在粒径为5μm工况下,两相流损失由颗粒质量浓度10%时的0.77%提高到浓度30%时的5.82%。最后,开发了一种适用于喷管型面优化的两相流损失快速预示方法,使用分段计算方法将上游跨声速段气相和颗粒相数据映射到下游超声速段的入口,该方法进一步减小了大型喷管两相流损失预示的时间。运用该方法对三种不同喷管型面进行了数值计算,快速获取了各型面的推力和比冲性能参数,验证了该方法在喷管性能优化中的实用价值,证实了其在喷管型面优化设计中的可行性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管两相流损失 气固两相流 欧拉-拉格朗日模型 喷管型面优化
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基于复损耗的杆式超声波电机定子建模及其仿真 被引量:6
10
作者 白洋 王剑 郭吉丰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期185-190,共6页
近些年来,采用压电材料的驱动结构和传感设备在工程中得到了广泛的应用。本文提出了一种使用压电陶瓷的微型杆式超声波电机,利用Rayleigh理论和等效的方法建立了定子的数学模型,并进一步提出了一种基于复损耗的谐振振幅的近似计算方法,... 近些年来,采用压电材料的驱动结构和传感设备在工程中得到了广泛的应用。本文提出了一种使用压电陶瓷的微型杆式超声波电机,利用Rayleigh理论和等效的方法建立了定子的数学模型,并进一步提出了一种基于复损耗的谐振振幅的近似计算方法,同时使用Ansys有限元分析软件对比验证了数学模型的准确性。研究成果对于改善和优化超声波电机的输出性能以及考虑损耗的压电结构建模具有实践指导作用。 展开更多
关键词 超声波电机 复损耗 振动模型 谐振状态 有限元仿真
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基于损耗模型的定子双馈电双凸极电机在线效率优化实验研究 被引量:2
11
作者 束亚刚 程明 孔祥新 《微电机》 北大核心 2009年第3期1-4,46,共5页
作为电动车用的定子双馈电双凸极(SDFDS)电机,具有励磁磁场可独立调节的优点。为了满足电动车自身既要求效率高、又要求宽调速范围内转矩响应快的特点,使用基于损耗模型的方法实现了SDFDS电机的在线效率优化。但其控制性能取决于电机损... 作为电动车用的定子双馈电双凸极(SDFDS)电机,具有励磁磁场可独立调节的优点。为了满足电动车自身既要求效率高、又要求宽调速范围内转矩响应快的特点,使用基于损耗模型的方法实现了SDFDS电机的在线效率优化。但其控制性能取决于电机损耗模型的精度,而这却受电机参数变化和模型简化假设影响。对此采用对实测数据进行最小二乘法辨识来获取电机的损耗模型参数。基于此损耗模型,仿真和实验结果表明,SDFDS电机的效率提高效果较明显,验证了其有效性。 展开更多
关键词 定子双馈电 双凸极电机 损耗模型 效率优化 实验
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转子磁场定向矢量控制中异步电机铁损模型分析 被引量:9
12
作者 吕昊 马伟明 +1 位作者 聂子玲 揭贵生 《中小型电机》 北大核心 2004年第2期10-13,共4页
异步电机的数学模型通常是忽略铁损的 ,也是可行的。然而实际上电机的铁损是真实存在的 ,特别是在效率的分析上 ,铁损不可忽略。在现有的两种考虑铁损的异步电机模型中 ,串联铁损模型在磁场定向中不可行 ,因此本文重点对采用并联铁损模... 异步电机的数学模型通常是忽略铁损的 ,也是可行的。然而实际上电机的铁损是真实存在的 ,特别是在效率的分析上 ,铁损不可忽略。在现有的两种考虑铁损的异步电机模型中 ,串联铁损模型在磁场定向中不可行 ,因此本文重点对采用并联铁损模型在磁场定向矢量控制中的应用作深入分析。根据此模型进行数值仿真 ,仿真与试验结果的比较证明 ,研究磁场定向时应采用考虑铁损的模型。 展开更多
关键词 异步电机 铁损 数学模型 矢量控制 集肤效应 转子 磁场定向 数值仿真
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高功率密度轮毂电机温度场建模研究 被引量:21
13
作者 梁培鑫 裴宇龙 +1 位作者 甘磊 柴凤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期170-176,共7页
本文对高功率密度轮毂电机温度场建模问题进行研究,通过热路模型理论分析给出温度场预测精度的影响因素,提出一种按损耗分布加载的精确温度场仿真方法。采用正交傅里叶分解算法对铁耗进行分析,揭示永磁电机铁耗的分布规律;结合热路模型... 本文对高功率密度轮毂电机温度场建模问题进行研究,通过热路模型理论分析给出温度场预测精度的影响因素,提出一种按损耗分布加载的精确温度场仿真方法。采用正交傅里叶分解算法对铁耗进行分析,揭示永磁电机铁耗的分布规律;结合热路模型分析以及与传统仿真方法对比,指出轮毂电机高速运行情况下采用该方法的必要性。 展开更多
关键词 轮毂电机 热路模型 铁耗 温度场仿真
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多段初级永磁直线同步电动机系统建模及制动仿真 被引量:12
14
作者 上官璇峰 励庆孚 袁世鹰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期694-698,共5页
建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很... 建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很好地反映系统的动态过程,能耗制动可将提升机的下放速度限制在0.25 m/s内,具有较好的断电保护作用.将间接场路结合法用于分析多段初级式永磁直线同步电机是一种行之有效的新思路. 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 建模 仿真 能耗制动
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IRP理论和IEEE Std 1459-2010在变流器驱动电机能效测试中的应用比较 被引量:1
15
作者 杨立敏 李耀华 +2 位作者 王平 李子欣 崔冬冬 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期1-6,12,共7页
由于变流器输出的非正弦电压电流波形具有多样性和复杂性,传统的功率理论在变流器驱动电机能效测试中已经失去实用性。本文将两种主流的非正弦条件下的功率理论,即瞬时无功功率理论(IRP)和标准IEEE Std 1459-2010,引入变流器驱动电机的... 由于变流器输出的非正弦电压电流波形具有多样性和复杂性,传统的功率理论在变流器驱动电机能效测试中已经失去实用性。本文将两种主流的非正弦条件下的功率理论,即瞬时无功功率理论(IRP)和标准IEEE Std 1459-2010,引入变流器驱动电机的能效测试中,对比分析其实用性。首先基于数学分析,提出了一种考虑铁耗的三相异步电机仿真模型,并以此构建了一个典型的两电平PWM变流器电机驱动系统。以此系统作为算例,通过利用IRP理论、标准IEEE Std 1459-2010中提供的方法以及电机仿真算例中的内部变量,对电机的有功功率、视在功率进行了对比。结果表明,在变流器驱动电机能效测试中,这两种理论对电机效率的评估效果相同,与通过仿真算例内部变量计算得到的效率相吻合;在视在功率评估上,采用标准IEEE Std 1459-2010更合适。 展开更多
关键词 电机能效 电机损耗仿真模型 瞬时无功功率理论 IEEE STD 1459-2010
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感应电动机驱动系统的效率优化控制研究 被引量:5
16
作者 刘艳 张沾沾 《微特电机》 北大核心 2016年第2期67-70,共4页
针对传统效率优化方法存在依赖电机模型参数、收敛速度慢的问题,提出一种基于参数在线辨识的效率优化控制新方法。在分析感应电动机轻载时各部分损耗与磁链内在关系的基础上,利用函数逼近论,建立一种不依赖于电机模型参数的电机损耗时... 针对传统效率优化方法存在依赖电机模型参数、收敛速度慢的问题,提出一种基于参数在线辨识的效率优化控制新方法。在分析感应电动机轻载时各部分损耗与磁链内在关系的基础上,利用函数逼近论,建立一种不依赖于电机模型参数的电机损耗时变模型,设计了基于输入功率在线辨识时变损耗模型系数的算法。分析研究了电机稳态运行时各种工况下的效率优化控制效果。仿真结果表明,该效率优化方法有效规避了传统损耗模型依赖于电机模型参数的不足,同时收敛速度相比传统搜索控制法有显著提高。 展开更多
关键词 感应电动机 损耗模型 效率优化 参数辨识
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考虑铁损的感应电动机仿真模型研究 被引量:5
17
作者 李洁 钟彦儒 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2330-2333,2337,共5页
推导了感应电动机在同步旋转坐标系下考虑铁损的状态方程,将状态和参数分离开来,用MATLABCMEX文件S函数建立了考虑铁损的变参数感应电动机仿真模型,用仿真实例验证了模型的正确性、有效性和快速性,为感应电动机的控制问题提供了一个更... 推导了感应电动机在同步旋转坐标系下考虑铁损的状态方程,将状态和参数分离开来,用MATLABCMEX文件S函数建立了考虑铁损的变参数感应电动机仿真模型,用仿真实例验证了模型的正确性、有效性和快速性,为感应电动机的控制问题提供了一个更加接近电机行为特性的高效仿真模型。 展开更多
关键词 感应电动机 铁损 变参数 仿真建模
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异步电机效率优化算法设计 被引量:2
18
作者 张立伟 胡广艳 +1 位作者 温旭辉 郑琼林 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期82-88,共7页
针对异步电机效率优化问题,提出混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC)。算法利用损耗模型控制(LMC)的研究成果,设计新型比例因子提取策略,可以实时在线获得电机各稳态工况下FLSC输入和输出变量的比例因子,预先规划了... 针对异步电机效率优化问题,提出混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC)。算法利用损耗模型控制(LMC)的研究成果,设计新型比例因子提取策略,可以实时在线获得电机各稳态工况下FLSC输入和输出变量的比例因子,预先规划了算法搜索控制的方向,保证了算法的快速收敛性。根据异步电机的特性及先期的综合实验数据分析,对模糊控制用模糊集合及其隶属度函数进行系统化设计,对输入变量的ZE模糊集进行梯形隶属度函数设计,对输出变量进行正负不对称隶属度函数设计,从而解决了系统在效率最优点处的振荡问题。对小功率异步电机系统的计算机仿真及台架实验表明:针对异步电机的轻载运行工况,FLSC算法能显著提高异步电机系统的控制性能;对于异步电机转子电阻参数变化的工况也具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 异步电机 效率优化 损耗模型控制 搜索控制 模糊搜索控制
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异步电动机数学模型及器件开关损耗计算 被引量:3
19
作者 李红梅 张敬华 李忠杰 《微电机》 2003年第1期12-14,共3页
以逆变器供电异步电动机系统的数学模型为基础 ,引入逆变器输出电流基波检测方法 ,进行系统中逆变器开关损耗的计算 ,并提出了几种降低逆变器开关损耗的措施。
关键词 异步电动机 数学模型 器件 开关损耗 计算 逆变器
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一种永磁同步电机效率优化控制策略研究 被引量:7
20
作者 王红 于新红 《电子设计工程》 2023年第16期16-20,共5页
为提升永磁同步电机的效率指标,提出一种基于跟踪微分器的效率优化控制策略,该策略通过建立损耗模型,分析损耗功率与定子磁链的极值关系,在直接转矩控制下重构损耗功率函数,将损耗功率函数的电机参数个数降到最少,利用跟踪微分器来求解... 为提升永磁同步电机的效率指标,提出一种基于跟踪微分器的效率优化控制策略,该策略通过建立损耗模型,分析损耗功率与定子磁链的极值关系,在直接转矩控制下重构损耗功率函数,将损耗功率函数的电机参数个数降到最少,利用跟踪微分器来求解永磁同步电机不同运行工况下的最优定子磁链。该控制策略不仅能实现控制系统的全局效率最优,而且具有良好的动态特性和较强的鲁棒性。通过与传统损耗模型控制策略进行仿真实验结果对比分析,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 损耗模型 跟踪微分器 最优定子磁链
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