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改进原边控制策略提升自主分数阶无线电力传输系统的简化控制与错位容忍度
Enhancing Simplified Control and Misalignment Tolerance in Autonomous Fractional-Order Wireless Power Transfer System With an Improved Primary-Side Control Strategy
Wentao Shi · Hai Lan · Dan Li · Dong Guo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对无人机与自动导引车无线充电应用中线圈偏移导致输出功率不稳定的问题，自主分数阶无线电力传输（FOWPT）系统虽具潜力，但仍存在频率控制中临界耦合强度受限、需采样大而畸变的线圈电压信号及特定参数下输出功率依赖耦合强度等挑战。本文通过理论推导建立输出功率与系统参数的定量关系，提出一种将采样点与控制变量转移至逆变器侧的改进原边控制策略，通过调控逆变器输出有功功率恒定，实现错位下的稳定输出。该方法无需分数阶电容转换，简化了控制逻辑，降低了采样难度，提升了控制精度与调节范围。仿真验证了所提策略的有效性，...
解读: 该改进原边控制的分数阶无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对AGV、无人机等移动设备的无线充电场景，所提原边控制策略可直接应用于充电桩产品的无线充电模块设计，通过逆变器侧有功功率调控实现0.14-0.6宽范围耦合系数下输出功率波动仅4.5%，显著提升错位容忍度。该方法简化控...
基于多相逆变器与绕组的主动故障电流动态抑制技术
Active Fault Current Mitigation With Multi-Phase Inverter and Windings for Resilience Against Short-Circuit Faults Between Adjacent Turns
Ahmad Daniar · Matthew C. Gardner · Rahman Sajadi · Salek A. Khan · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
本文提出了一种应对电机相邻匝间短路故障的主动故障缓解技术。该技术通过六相逆变器、差模扼流圈（DMC）和双三相交错绕组结构得以验证。采用这种结构，相邻匝间短路故障会转变为相间故障。因此，故障电流不再仅在电机内部循环，而是会通过电机端子，从而易于测量。然后，在磁场定向控制（FOC）算法中加入故障电流缓解控制回路（FCMCL），以调节施加到受影响相的电压，从而降低故障电流。当检测到故障电流时，FCMCL会在其中一组三相绕组中注入零序电压。通过这种方法，故障电流可降低至额定电流的4%以下，使电机在故障存...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多相逆变器的主动故障电流抑制技术具有重要的战略价值。该技术针对电机绕组匝间短路这一行业痛点，通过六相逆变器配合差模扼流圈和双三相交错绕组设计，将传统难以检测的匝间故障转化为可测量的相间故障，并通过零序电压注入将故障电流抑制至额定值的4%以内，较传统被动方案的42%实...
轴向磁通永磁电机的参数估计与控制及其在电推进飞机中的应用：评估磁场定向控制方法中轴向力的影响
Parameter Estimation and Control of Axial Flux Permanent Magnet Motors for Electric Aircraft: Evaluating Axial Force Implications in Field-Oriented Control Methods
S. Mehdi Seyedi · Dorsa Talebi · Ankit Vivek Deshpande · Sina Khalesidoost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
轴向磁通永磁（AFPM）电机因其高功率密度、高转矩和高效率，成为电动航空推进系统的理想候选。本文建立了AFPM电机模型，揭示其电感矩阵因采用分数槽集中绕组（FSCW）而显著区别于传统电机。基于有限元分析（FEA）在宽工况范围内完成ASCEND电机的参数辨识，并据此构建场定向控制（FOC）算法，采用两台基于半桥碳化硅（SiC）模块的三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器实现驱动。提出结合最大转矩每安培（MTPA）与最大转矩每损耗（MTPL）策略的优化电流轨迹，以提升转矩输出并评估电流变化对转子轴向力...
解读: 该AFPM电机的场定向控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。研究中采用的SiC三电平ANPC逆变器拓扑与阳光电源功率器件技术路线高度契合，可直接应用于电机驱动系统优化。MTPA/MTPL联合优化策略可提升电机控制效率，降低轴向力24%的成果对延长电机寿命具有实际意义。分数槽集中绕组的电...
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