多相永磁同步电机系统及磁场调节技术

发布时间: 2022-11-16

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

高端装备制造

成果介绍

目前，永磁同步电动机多采用弱磁调速技术来拓展系统的恒功率运行速度范围。弱磁控制的思想来自对他励直流电动机的调磁控制。当他励直流电动机端电压达到极限电压时，为使电动机能恒功率运行于更高的转速，应降低电动机的励磁电流，以保证电压的平衡。永磁同步电动机的励磁磁动势是由永磁体产生的而无法调节，不能像他励直流电机一样通过励磁电流来便于控制，由于电动机相电流也有一定极限，增加之后去磁电流分量而同时保证电枢电流不超过电流极限值，交轴电流就应相应减小。本成果提供一种多相永磁同步电机系统及其磁场调节方法，通过调节磁场进行调速，当该电机工作在电动机状态时，需要在基速以上继续升速时，控制m相交流斩波单元的占空比，进而调节磁场控制绕组中的交流电流，转速越高，占空比越大，交流电流也越大，交流电流产生去磁性质的磁动势，因而气隙磁场就越弱；当需要在高速状态向基速降速时，逐渐减小m相交流斩波单元的占空比。

成果亮点

本成果为了解决现有多相永磁同步电机调速范围依赖于电机电磁结构，特别是依赖于转子结构，这种依赖于电机电磁结构的控制系统结构复杂、电流控制难度较大及系统功率因数低的问题。因此，本成果提供了多相永磁同步电机系统及其磁场调节方法。本成果的多相永磁同步电机可应用于多相永磁同步电机系统，电机结构简单，可通过对定子上磁场控制绕组1-2通入的电流大小进行控制，从而改变定子铁心1-1的磁路饱和度，来改变转子2上永磁体2-1产生的磁链ψf，最终实现多相永磁同步电机的转速的调节。本成果通过控制电机定子铁心轭部磁路的饱和程度来间接调节永磁体产生的磁链ψf，进而拓宽电机的恒功率调速范围。

团队介绍

本项目负责人寇宝泉，男，教授、博士生导师，哈工大电磁与电子技术研究所副所长。其研究方向包括直线电机与平面电机系统技术、新型特种电机及其控制技术、分布式能源发电及能量变换技术、电动车辆电驱动系统相关技术、电磁悬浮及电磁减振技术研究、电磁弹射及电磁制动技术研究等。主持及参加完成了包括国家自然科学基金、国家“863”计划、国家科技重大专项、国际科技合作计划、国防基础科研、教育部博士点基金、省市攻关及各类横向科研在内的30余项科研项目，获国家级、省部级奖7项，结合研究方向和科研项目，申请国家发明专利120余项，获授权40余项；出版学术专著1部；发表学术论文50余篇。

成果资料

产业化落地方案

点击查看

成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2022-11-18

郭柏涛

南京工业大学

教授

综合评价

采用本成果所述系统可不必配套转子位置传感器,使系统结构简化;采用本成果系统调速其磁场调节范围宽、控制方法去简单;系统的功率因数高、效率高;既可以应用于宽恒功率调速范事的自动机系统，又可以以应用于宽恒电压输出范围的发电机系统。本成果在电动车辆驱动系统、电主轴系统、飞轮化诸能系统以及变速发电等领域具有良好的应用前景。

科创中国

友情链接

海外专利信息资源系统

省级中心站