Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế, phân tích và điều khiển động cơ cảm ứng điện từ hai cực với nam châm vĩnh cửu được kích thích lai
Tóm tắt
Trong bài báo này, một động cơ nam châm vĩnh cửu hai cực được kích thích lai mới được đề xuất, trong đó cả nam châm vĩnh cửu và cuộn dây điện trường DC đều được đặt ở stator. Về lý thuyết, mô hình toán học và phương pháp thiết kế động cơ được phát triển. Phương trình công suất đầu ra tương ứng và mối quan hệ giữa khả năng kiểm soát từ thông và dải tốc độ mở rộng được suy diễn chi tiết. Bằng cách sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn ba chiều (3D) "một bước" hiệu quả, các hiệu suất điện từ được phân tích, trong đó từ thông rò rỉ bên ngoài chu vi stator và hiệu ứng đầu cuối được xem xét. Dựa trên nguyên lý hoạt động của động cơ, chiến lược và sơ đồ điều khiển được phát triển và thực nghiệm. Cả kết quả thực nghiệm và phân tích phần tử hữu hạn đều cho thấy động cơ được đề xuất không chỉ duy trì các lợi thế của động cơ nam châm vĩnh cửu hai cực, mà còn cung cấp hiệu suất năng lượng cao trong dải tốc độ rộng, điều này khiến động cơ trở thành một ứng viên thú vị cho các phương tiện điện.
Từ khóa
#động cơ nam châm vĩnh cửu #kích thích lai #phần tử hữu hạn #hiệu suất điện từ #chiến lược điều khiểnTài liệu tham khảo
Liao Y, Liang F, Lipo T A. A novel permanent-magnet motor with doubly-salient structure. IEEE Trans Ind Appl, 1995, 31: 1069–1078
Zhu Z Q, Chen J T, Pang Y, et al. Analysis of a novel multi-tooth flux-switching PM brushless ac machine for high torque direct-drive applications. IEEE Trans Magn, 2008, 44: 4313–4316
Boldea I, Zhang J, Nasar S A. Low-speed flux-reversal machines: Pole-face versus inset PM stators. Electr Power Comp Syst, 2008, 31: 805–816
Zhu X, Cheng M, Zhao W, et al. An overview of hybrid excited electric machine capable of field control (in Chinese). Trans China Electrotech Soc, 2008, 23: 30–39
Zhao W, Cheng M, Zhu X, et al. Analysis of fault-tolerant performance of a doubly salient permanent-magnet motor drive using transient co-simulation method. IEEE Trans Ind Electron, 2008, 55: 1739–1748
Chan C C, Chau K T. Modern Electric Vehicle Technology. Oxford: Oxford University Press, 2001. 1–10
Zhu Z Q, Howe D. Electrical machines and drives for electric, hybrid and fuel cell vehicles. Proc IEEE, 2007, 95: 746–765
Jahns T M. Flux weakening regime operation of an interior permanent-magnet motor drive. IEEE Trans Ind Appl, 1987, 23: 681–689
Xu L, Zhen L, El-Antably A. A new design concept of permanent magnet machine for flux weakening operation. IEEE Trans Ind Appl, 1995, 31: 373–378
Guo W, Zhao Z M. Analysis of the relation between the electro-magnetic parameters and the structure of the structure of synchronous reluctance permanent magnetic motors (in Chinese). Proc CSEE, 2005, 25: 124–128
Zhao Z M, Bai Hua, Yuan L Q. Analysis of cutting-edge techniques in the high voltage and high power adjustable speed drive systems. Sci China Ser E-Tech Sci, 2009, 52: 442–449
Cheng M, Zhou E, Analysis and control of novel split-winding doubly salient permanent magnet motor for adjustable speed drive. Sci China Ser E-Tech Sci, 2001, 44: 353–364
Cheng M, Fang Y, Chau K T. Design and analysis of a novel stator-doubly-fed doubly salient motor for electric vehicles. J Appl Phys, 2005, 97: 10Q508-1–3
Wan Q J, Chen J, Jiang W D, et al. The modeling and calculating on a new type hybrid claw-pole alternator (in Chinese). Proc CSEE, 2003, 23: 67–70
Tapia J A, Leonardi F, Lipo T A. Consequent-pole permanent magnet machine with field weakening capability. IEEE Trans Ind Appl, 2003, 39: 1704–1709
Zhang Z, Yan Y, Yang S, et al. Principle of operation and feature investigation of a new topology of hybrid excitation synchronous machine. IEEE Trans Magn, 2008, 44: 2174–2180
Yang C, Lin H, Guo J, et al. Design and analysis of a novel hybrid excitation synchronous machine with asymmetrically stagger permanent magnet. IEEE Trans Magn, 2008, 44: 4353–4356
Zhu X, Chau K T, Cheng M, et al. Design and control of a flux-controllable stator-PM brushless motor drive. J Appl Phys, 2008, 103: 07F134-1–3
Zhu X, Cheng M, Hua W, et al. Investigation of flux regulation performance and experimental validation for a novel hybrid excited doubly salient permanent magnet machine (in Chinese). Proc CSEE, 2008, 28: 90–95
Xia C L, Xiu J. RBF ANN nonlinear prediction model based adaptive PID control of switched reluctance motor (in Chinese). Proc CSEE, 2007, 27: 57–62
Hao S H, Zheng W F, Hao M H, et al. Research on closed-loop simulation system for digital AC servo system, Sci China Ser E-Tech Sci, 2009, 52: 1830–1837 doi: 10.1007/s11431-009-0311-1