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无注入式转子位置估计误差补偿用于简化凸极高速永磁同步电机无传感器驱动
Injection-Free Rotor Position Estimation Error Compensation for Simplified Salient High-Speed Permanent Magnet Synchronous Machine Sensorless Drive
Yinfeng Hu · Wei Hua · Mingjin Hu · Yuchen Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
高速永磁同步电机（HSPMSM）具有高功率密度优势，人为引入磁路不对称形成的凸极结构可进一步提升该性能。然而，低开关基频比使无传感器控制中的转子位置估计更为复杂。现有算法依赖复杂的非线性矩阵运算，不利于大规模应用。本文提出一种基于电流纹波采样的无注入、抗死区效应且无需额外检测的误差识别方法，并结合噪声抑制滤波器与闭环调节实现平滑补偿。实验在45 kr/min氢泵用样机上验证了该方法的有效性。
解读: 该无传感器位置估计技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该方法可简化高速永磁电机驱动的传感器配置，降低系统成本与故障点，特别适用于飞轮储能等高速应用场景。对于车载OBC和电机驱动系统，无注入式算法避免了高频信号注入带来的电磁干扰和损耗，结合SiC器件的高开关频...
表贴式永磁同步电机分段转子铁心中的涡流损耗——一种新方法的提出
Eddy-Current Losses in Slitted Rotor Cores of PMSMs—Development of a Novel Method
Hüseyin Tayyer Canseven · Ilya Petrov · Iikka Martikainen · Juha Pyrhönen · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
近年来，由于材料、制造工艺和高开关频率电力电子技术的进步，高速永磁同步电机（PMSM）受到了广泛关注。然而，高速永磁同步电机的设计和制造面临着诸如高离心力和热管理复杂等挑战。实心转子铁芯可用于解决这些问题，不过它可能存在较高的涡流损耗。转子表面开槽能够缓解这些挑战。在未开槽区域，端部效应可以忽略不计，但在开槽区域，必须考虑由狭窄区域内电流循环引起的显著端部效应。传统的涡流损耗计算方法对于此类设计并不适用。在本研究中，首先介绍了开槽的几何形状，并解释了为何传统有限元法（FEM）不足以计算此类转子的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对高速永磁同步电机（PMSM）开槽转子涡流损耗的研究具有重要的应用价值。随着我们在储能系统、光伏逆变器以及新能源车载解决方案中对高功率密度、高效率电机的需求日益增长，高速PMSM技术的突破直接关系到产品竞争力的提升。 该论文提出的开槽实心转子设计方法，能够在保证机械...
配备LCL的高速PMSM驱动高通滤波阻尼控制的新型极点分离增益计算方法
A Novel Pole-Separation-Based Gain Calculation Method for High-Pass Filtered Damping Control in LCL-Equipped High-Speed PMSM Drives
Fei Peng · Haocheng Jiang · Yu Yao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
针对配备LCL的高速永磁同步电机,逆变器电流反馈无传感器有源阻尼控制优选但阻尼系数难以通过求解四阶系统(考虑数字延迟)特征根选取的问题,提出创新的极点分离增益选择方法确保LCL谐振在奈奎斯特频率内稳定。得出系统参数与有源阻尼系数间非常简化的解析表达式。通过驱动额定基频1.2kHz电机验证方案有效性,系数实验稳定范围与基于所提增益选择方法的理论分析一致。
解读: 该LCL阻尼控制增益计算技术对阳光电源高速电机驱动产品有重要优化价值。极点分离方法可应用于新能源汽车高速电机控制器的LCL滤波器设计,简化有源阻尼系数选取并提高系统稳定性。该技术对ST储能系统高频变换器的滤波器优化有参考意义,可降低谐振风险。简化解析表达式对阳光电源电机驱动产品的快速设计和参数调试有...
仅采用逆变器电流反馈的电容耦合主动阻尼LCL型高速永磁同步电机驱动控制方法
Inverter-Current Feedback-Only Control Method for LCL-Equipped HSPMSM Drives With Capacitively Coupled Active Damper
Jiaxin Zhou · Yunkai Huang · Fei Peng · Yu Yao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
本文提出一种适用于带电容耦合主动阻尼器的LCL型高速永磁同步电机（HSPMSM）驱动系统的仅逆变器电流反馈控制方法。该方法仅需采样逆变器侧电流，满足现有工业应用中对单一电流反馈的需求。基于LCL型驱动系统的双源模型构建控制策略，并设计具有强参数鲁棒性的系数选取方法。所提方法显著降低了阻尼器的电压应力，从而减少其开关损耗，使其可采用低成本低压MOSFET而非昂贵的SiC-MOSFET实现。3 kW–12 kr/min（1000 Hz）实验平台验证了该方法的有效性。
解读: 该LCL滤波器单电流反馈控制技术对阳光电源储能与电驱产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，LCL滤波器广泛用于并网谐波抑制，该方法仅需逆变器侧电流采样即可实现稳定控制，可简化传感器配置、降低系统成本。电容耦合主动阻尼方案将阻尼器电压应力降低至可用低压MOSFET替代SiC器件，直接降低BO...