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公开(公告)号：CN115001220B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202210759895.1
申请日：2022-06-30
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02K11/225 , H02K29/12 , H01F27/28 , H02P6/18 , H02P6/185
摘要： 一种用于电机转子位置检测的平面电感线圈，包括有3个结构相同的平面电感线圈，每一个平面电感线圈均是将导线以90度的折角缠绕成矩形平面结构的平面电感线圈，每个所述平面电感线圈的两个端头引出，3个所述的平面电感线圈以互差120度电角度的间隔分别固定在永磁同步电机定子齿表面，并采用星型接法相连接，构成a相、b相和c相线圈，所述的平面电感线圈与电机电枢绕组之间互相绝缘，所述的a相、b相和c相三相的引出端以及3个平面电感线圈的中性点引出端均引出至永磁同步电机外部，连接外部的电机转子位置检测系统。本发明厚度较小，不会占据电机的空间，不影响电枢绕组的放置，实现起来较为简单，提高了转子位置判断的准确性。
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公开(公告)号：CN114944790A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210762771.9
申请日：2022-06-30
申请人： 天津工业大学
摘要： 一种高频信号注入搜索线圈的电机转子位置检测系统，包括有通过逆变器向无刷直流电机提供电源的直流电源，与逆变器相连用于控制逆变器工作的电机控制器，无刷直流电机上设置有用于获取无刷直流电机转子位置并通过电感信号进行体现的搜索线圈，搜索线圈的引出端连接信号选通电路，获取与信号选通电路相连的高频正弦信号发生电路所发出的高频正弦信号，搜索线圈的引出端还通过有效值检测电路将每相绕组的高频电压分量有效值送入电机控制器，用于电机控制器控制逆变器的输出，电机控制器还连接信号选通电路，用于控制信号选通电路不同输出信号的选通。本发明实现电机在低速运行时转子位置检测，实现电枢绕组和低压高频信号回路强弱电之间的电气隔离。
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公开(公告)号：CN112737173B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202011499888.X
申请日：2020-12-17
申请人： 天津工业大学
摘要： 本发明涉及一种分段斜极表贴式永磁电机磁场计算方法，包括：对分段斜极表贴式电机建模；针对不同的求解域段，对每段电机分别建立拉普拉斯方程或泊松方程；计及分段斜极电机不同的周向分段方式，求解永磁体剩余磁化强度各次谐波下的径向及切向分量幅值；计及绕组排布方式，对定子电流密度进行傅立叶分解，得到各次谐波下的电流密度；对分段斜极电机的磁场进行计算；利用麦克斯韦应力方程和电磁感应定律对电机的转矩和反电势进行计算。本发明适用于不同周向和轴向分段方式的分段斜极表贴式永磁电机，通过使用该解析模型可以降低计算难度，缩短计算时间，便于在后续研究工作中快递全面地分析电机性能随磁极分段及斜极参数变化的规律。
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公开(公告)号：CN108649855B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201810615105.6
申请日：2018-06-14
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/30
摘要： 一种基于占空比的模型预测转矩控制方法：在已有电机的六个基本有效矢量的基础上，增加六个虚拟矢量，同时建立以定子磁链定向的旋转坐标系，根据转矩和磁链增减需求分为四个扇区，每个控制周期每个扇区都包含三个待选矢量，则减少待选矢量个数，减少计算时间；针对三个待选电压矢量，根据转矩误差和磁链误差分别计算三个待选矢量在本控制周期末达到转矩误差为零的转矩占空比和磁链误差为零的磁链占空比，根据转矩占空比和磁链占空比提出一种新的最优评价方法，不需要传统方法中的评价函数，从而也就消除了权重系数的问题；同时加入占空比算法，抑制传统单矢量作用控制导致的转矩脉动。在消除权重因子问题的同时，使转矩和磁链同时控制，因此使转矩和磁链具有更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN110907824A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911078380.X
申请日：2019-11-06
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： G01R31/34
摘要： 一种基于高频信号耦合注入的电机故障检测系统，电机的电源输入端通过逆变器连接电源，电机的电源输入端通过耦合电路连接用于向电机绕组注入高频检测信号的高频检测信号源电路，高频检测信号源电路的输入端连接电机主控制器的输出端，从而控制高频检测信号的输出，响应信号处理电路的输出端连接电机主控制器的信号输入端，用于将接收的电机绕组电压或电流响应信号送入主控制器，电机主控制器通过分析接收到的施加激励后的响应信号来判断电机是否发生故障，以及故障的程度。本发明对不同功率等级，不同额定参数的电机均可适用，实现了对电机故障的实时检测，克服了离线检测对故障反应慢的缺点。同时免除了逆变器本身对高频信号检测精度的影响。
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公开(公告)号：CN109802605A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201910185772.X
申请日：2019-03-12
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P6/18
摘要： 一种用于长线驱动永磁电机的无位置传感器控制方法及装置，是在永磁电机长线驱动电路中的变压器后加入耦合电路，将三种不同频率的高频检测信号分别通过耦合电路中的三个变压器耦合进入电机电源线和绕组中，再通过带通滤波器得到三个变压器原边上的高频电压分量，根据高频电压分量的有效值大小关系得到位置信号，控制器根据位置信号实现电机的无位置传感器控制。本发明克服了反电势法在低速和零速时控制效果较差和传统电感法在长线驱动电机中无法使用的缺陷，扩大了电机调速范围，也提高了转子位置检测精度；本发明有利于对永磁电机的运动进行更精确的控制，避免了电压传感器的使用，不仅降低了系统成本，也减少了系统体积。
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公开(公告)号：CN109600061A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201910022417.0
申请日：2019-01-10
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02M7/217
摘要： 本发明属于功率变换器控制领域，涉及一种动态变权重新型定频模型预测电流控制方法，该方法根据三重化变流器等效开关电路以及集成控制理论，对系统进行控制。传统定频模型预测电流控制根据系统离散化数学模型，精确计算下一时刻所需电压矢量，因此在动态过程中具有响应迅速的特点，因受三重化变流器系统中直流母线电压二倍频波动影响，在稳态过程中不具有良好控制性能，而在稳态过程中比例谐振(Proportional Resonant，简称PR)控制算法可以实现交流信号无静差跟踪，但PR控制算法在动态过程中存在控制调节滞后的缺点。因此，本发明结合两种控制算法的优点，将PR控制算法作为模型预测电流控制的补偿环节，构建动态变权重新型定频模型预测电流控制，以d轴电流误差值作为判断依据，根据钟型曲线中高斯分布函数，设计时变权重函数m。根据m函数的变化规律能够实现两种算法平滑转换，进而削弱了直流侧母线电压中二倍频波动对控制系统性能的影响，保证了控制系统在动、稳态过程中均具有良好的性能。
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公开(公告)号：CN108448982A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810308027.5
申请日：2018-04-08
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P25/022
摘要： 一种基于空间电压矢量预测的直接转矩控制方法，通过理论推导得出一种新的电压矢量的计算方法，减少PI调节器个数，用预测控制算法得到(k+1)时刻的磁链和转矩值，以此来消除一拍延时的问题。有效的减少了在对PI参数设定时的工作量，消除一拍延时，使系统具有更小的转矩波动。借助于预测算法消除一拍延时的影响，采用计算方法得到的x轴电压分量理论上可以是定子磁链达到无差拍控制效果，则进一步减小转矩波动，y轴电压分量通过PI调节器得到，可以保证系统在运行中达到转矩无静差的效果，从而可以消除由于电机参数变化而造成的静态误差问题。
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公开(公告)号：CN108054969A
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201711497515.7
申请日：2017-12-29
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/00
摘要： 一种基于模糊控制器的内置式永磁同步电机全速域控制方法，包括：简化内置式永磁同步电机恒转矩区和恒功率区电流控制策略，提高实际控制系统中处理器的运行速度；设计模糊逻辑控制器，包括输入、输出的隶属度函数，模糊规则；在控制系统引入积分控制，进一步消除稳态误差。本发明的方法在控制系统中引入模糊逻辑控制器并且加入积分环节，使其具有快速响应、对参数变化及扰动不灵敏、对模型精度要求不高、无需系统在线辨识、物理实现简单等优点，提高了内置式永磁同步电机动态响应和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106788045A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710087265.3
申请日：2017-02-17
申请人： 天津工业大学
IPC分类号： H02P21/00
CPC分类号： H02P21/0003
摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机模型预测PI动态权重并行控制方法，包括以下步骤：由控制系统进行取样；计算电机参考电流q轴分量；求解电机实际电流d、q轴分量；利用电机离散预测模型，得到预测电压d、q轴分量；计算PI电压d、q轴分量；设计动态权重系数，计算参考电压d、q轴分量；采用传统七段式两电平SVPWM调制策略，在k时刻计算六路PWM脉冲的占空比，在k+1时刻输出六路PWM脉冲作用于六桥臂逆变器，进而实际输出对应参考电压作用于电机。本发明将电机电流控制过程划分为动态和稳态，分别在动态和稳态过程中依据动态权重系数平滑切换PI调节器和模型预测控制器的主导作用。
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