摘要：由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁同步电机为研究对象,分别研究了温度、电枢电流大小以及弱磁角这三个因素对电机磁钢的失磁特性影响,进而确定磁钢的易失磁位置及失磁扩散规律。在此基础上,通过将电机磁钢材料的牌号更改为较低的牌号,并提出合理的选区渗重稀土设计方案,实现了在不损失电机性能的情况下,减少重稀土元素用量的目的。最后,提出一种适用于计算选区渗重稀土设计方案中最大内禀矫顽力提升倍数的方法,可为电动汽车用永磁同步电机磁钢减重稀土研发设计提供参考。

摘要：针对永磁同步电机失磁故障导致牵引系统带负载能力降低的问题,提出一种基于磁链在线检测容错预测控制算法。首先,根据永磁同步电机预测控制模型,详细分析了永磁体发生失磁故障对电流控制和电机运行状态的影响。其次,设计了基于滑模变结构的观测器,利用滑模变结构等值控制原理,建立了实时估计永磁体磁链算式。通过永磁体磁链算式,进而计算状态电流观测值。最后,提出了容错预测控制算法。该算法将状态电流观测值作为反馈量输入到容错预测控制器中,以使响应电流准确跟踪给定电流,从而达到容错控制的目的。通过仿真及实验验证,证明了所提算法的可行性和有效性。

摘要：针对六相永磁同步电机在复杂运行工况下永磁体容易发生失磁故障的问题,提出一种基于超螺旋算法的永磁体失磁故障重构方法。首先,利用矢量空间解耦坐标变换(VSD)进行降阶和解耦,构建了六相永磁同步电机失磁故障数学模型。其次,以定子电流为状态变量,设计基于超螺旋算法的滑模观测器(STA-SMO),根据滑模等值原理实现转子磁链的实时重构,并采用一种类二次型Lyapunov函数证明了所设计STA-SMO的稳定性。最后通过仿真与实验验证了该方法的有效性,与传统滑模观测器(SMO)相比,所设计的STA-SMO准确地实现了对失磁故障的重构,有效抑制了抖振,且鲁棒性更强。

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)在复杂牵引工况下转子永磁体容易发生失磁故障的问题,提出一种基于磁链在线观测的有限集模型预测容错控制方法。首先,建立PMSM失磁故障的数学模型,分析了传统PI控制方法对永磁体失磁故障的容错功能有限。其次,设计永磁体磁链滑模观测器实时观测转子磁链;最后,提出了有限集模型预测的容错控制算法,并把观测的磁链信息反馈到有限集预测容错控制器,使预测模型中的电机参数数值与电机实际参数数值保持一致,以减小永磁体失磁故障对电机控制性能的影响,从而实现失磁故障的容错控制。仿真及实验结果表明,与传统PI控制相比,有限集模型预测容错控制方法的容错能力和鲁棒性更强。

摘要：随着核电技术的发展，核电厂发电机的单机容量越来越大。由于励磁环节的增加。发生失磁故障的几率也较高。失磁故障对核能发电机本身和电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。制定合理的失磁保护方案，需对发电机失磁故障的动态过程有深入的了解。采用PSCAD电磁暂态仿真软件建立了单机无穷大系统仿真模型。利用AP1000大型核电厂发电机组的实际参数进行仿真研究。将仿真结果与理论分析进行对比，验证仿真模型及仿真方法的正确性。

摘要：针对ABB UNITROL5000三机无刷励磁系统中电源切换开关故障引起的发电机失磁保护动作,通过对失磁故障前后电气量的变化过程及失磁保护动作行为的详细分析,提供了一种快速分析失磁故障的方法,并迅速、准确地排除故障点,同时为三机无刷励磁系统的设计开拓了一种新思路,可大大提高励磁系统的运行可靠性,减少励磁系统故障事件导致的机组非停事故。

摘要：针对永磁同步电机存在失磁问题,提出了一种基于级联自适应滑模观测器的失磁故障实时检测方法。首先,针对定子电阻发生时变变化而导致传统自适应观测器无法准确检测失磁故障问题,提出将改进型自适应与滑模变结构控制相结合的方法,设计了级联自适应滑模观测器,并给出了定子电阻的自适应估计算法。然后利用滑模变结构等值控制原理,建立估计永磁体磁链算式。最后,通过仿真以及实验验证,证明了所提方法的可行性和有效性。

摘要：研究表明,与一般电机相比,稀土永磁同步电动机的平均节电率可达10%以上,专用稀土永磁电动机的节电率高达15%～20%。但是,由于该类型电动机采用稀土永磁材料励磁,永磁材料的特性决定了永磁同步电动机在运行时容易受到温度、电枢反应、机械振动等因素影响产生失磁故障,使电机损耗增加、性能下降甚至停转。在此基于有限元电磁场分析软件Ansoft 13对调速永磁同步电动机进行建模仿真,模拟其发生失磁故障的状态,对失磁故障状态下电机的铜耗和铁耗进行定量分析,研究稀土永磁同步电动机失磁程度与电机损耗的动态关系。这些研究表明在电机设计和运行过程中采取措施降低其不可逆失磁是非常重要的。

摘要：本质上,发电机失磁保护属于发电机继电保护的一种形式,当发电机进相运行时励磁突然消失或呈现低励状态时,励磁电流迅速衰减到零位,进而导致发电机与发电系统同步脱离,处于保护机制发电机出口断路器做出动作,实现发电机与电网的脱离,从而保护电网安全。结合实践,发电机失磁保护配置一般设计在保护柜中,励磁系统的失磁、低励极限功能是否可以确保发电机失磁保护判断正确,则需要保护人员进行验证。文章中分别介绍了发电机失磁保护的构成、配置模式和出口逻辑,进一步探讨不同原理下的发电机进相运行失磁保护动作优化措施。