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一种考虑逆变器非线性的牵引电机匝间短路故障混合模型磁链估计器
A Hybrid Model Flux Estimator for Diagnosis of Inter-Turn Short Circuit Fault in Traction Motors Considering Inverter Nonlinearity
Lisong He · Jinsong Kang · Dongliang Ke · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
定子匝间短路（ITSC）故障是牵引电机遇到的最严重故障之一，会显著降低高速列车的功率输出。本文提出一种利用电压 - 电流混合模型磁链估计器检测牵引电机ITSC故障的有效故障诊断方法。故障特征信号通过磁链估计器内的PI模块获得，该模块专门用于补偿与纯积分以及低速时定子电阻测量相关的磁链误差。首先，建立了ITSC故障下感应电机的数学模型，并提出了一种基于无差拍定子电流观测器的高精度电压 - 电流混合磁链估计器。其次，分析了ITSC故障和逆变器非线性特性对故障特征信号的影响。此外，评估了电机中各种参数...
解读: 该混合模型磁链估计技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的逆变器非线性补偿方法可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器，通过改进磁链观测器提升死区效应、开关延迟等非理想因素下的故障诊断精度。该技术可集成至ST系列储能变流器的智能运维模块，实现电机类负载的匝间短路...
基于GaN的改进型集成车载充电机构型，仅使用最少的额外有源和无源元件
GaN Based Modified Integrated On-Board Charger Configuration Using Minimum Additional Active and Passive Components
Shohei Funatsu · Hiroaki Matsumori · Takashi Kosaka · Nobuyuki Matsui 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文提出了一种基于氮化镓（GaN）的改进型非隔离式集成车载充电器（IOBC），适用于A、B级电动汽车（EV），具有双功率转换级，该充电器利用了牵引电机的低零序电感和逆变器。在改进的配置中，牵引电机和逆变器将作为后端直流 - 直流降压转换器的组件，而非像传统IOBC配置那样用于前端交流 - 直流升压转换器。改进后的IOBC配置满足了日本电力公司规定的总谐波失真（THD）允许限值，同时将电池输出电流的峰 - 峰纹波控制在规定范围内。此外，通过在提出的改进型IOBC配置中增加一个分裂式升压电感和一个浮...
解读: 该GaN基集成车载充电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。通过最小化附加元件设计思路，可优化阳光电源车载OBC产品的功率密度与成本结构。其利用电机零序电感的创新方案，启发我们在充电桩产品中探索类似的磁件复用技术。GaN器件的应用经验也可迁移到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的新一...
绞线绕组与发卡绕组在250 kW连续运行高速重载电动汽车牵引电机中的对比研究
Comparative Study of Stranded and Hairpin Windings for 250 kW Continuous Operation of High-Speed Heavy-Duty EV Traction Motor
Jianan Jiang · Tianjie Zou · Salvatore La Rocca · Hailin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
发卡式绕组作为一项能使牵引电机的功率密度和效率实现重大提升的关键技术，已在乘用车电动汽车（EV）行业得到广泛应用。与此同时，对于商用电动汽车应用而言，发卡式绕组的优势与挑战尚未得到充分研究。本文对随机绞合绕组和发卡式绕组进行了关键对比，旨在为半挂卡车用重型牵引电机提供设计指南和见解。基于550牛·米的峰值转矩和12000转/分钟的峰值转速性能要求，对包括槽极组合、整体几何尺寸、导体尺寸与布局以及冷却策略等设计参数进行了评估。从多物理场优化工具筛选出的具有不同绕组配置的典型设计案例被详细研究，以定...
解读: 该研究对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。发卡绕组技术可直接应用于公司的电机驱动系统和大功率充电桩产品，有助于提升功率密度和散热效率。研究发现的高电流密度下端部漏感降低特性，可用于优化车载OBC充电机的变压器设计。同时，该技术在高功率密度场景下的散热经验也可借鉴应用于ST系列储能变流器的功率...