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考虑交叉耦合磁饱和的内置式永磁电机在线多参数辨识改进方法
Improved Small-Signal Injection-Based Online Multiparameter Identification Method for IPM Machines Considering Cross-Coupling Magnetic Saturation
Zirui Liu · Xinggang Fan · Wubin Kong · Longfei Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种考虑交叉耦合磁饱和效应的内置式永磁(IPM)电机在线多参数辨识新方法。该方法结合了dq轴下的小信号阻抗模型与基频信号模型,通过分析IPM电机的非线性特性,实现了对电机参数的精确辨识,为电机驱动系统的控制优化提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于电机参数的精确辨识,对阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动控制技术具有参考价值。虽然阳光电源核心业务侧重于光伏与储能,但在充电桩功率模块及未来可能涉及的电机驱动应用中,精准的参数辨识能显著提升控制系统的动态响应与效率。建议研发团队关注该方法在非线性工况下的鲁棒性,将其应用于充电桩内部散...
用于IPM型无刷直流电机转矩脉动抑制的增强型广义矢量控制策略
Enhanced Generalized Vector Control Strategy for Torque Ripple Mitigation of IPM-Type Brushless DC Motors
Zhixiong Li · Jin Wang · Libing Zhou · Xicai Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
针对内置式永磁(IPM)无刷直流电机,通过注入特定谐波电流可有效抑制转矩脉动。然而,受限于电流环带宽,现有方法难以实现最优电流注入。本文提出了一种简单的增强型广义矢量控制策略,通过优化控制结构提升电流跟踪性能,从而有效降低转矩脉动。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。但该研究提出的高带宽电流环控制策略及谐波注入方法,在阳光电源的电动汽车充电桩模块(如功率变换单元的电流控制)或风电变流器中具有一定的参考价值。建议研发团队关注其在提升功率变换器动态响应速度和降低输出电流谐波方面的算法优化...
基于滑模扰动观测器的永磁同步电机退磁故障诊断及参数失配影响消除
Accurate SM Disturbance Observer-Based Demagnetization Fault Diagnosis With Parameter Mismatch Impacts Eliminated for IPM Motors
Yaofei Han · Shaofeng Chen · Chao Gong · Xing Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种基于滑模扰动观测器的新型技术,用于诊断内置式永磁(IPM)电机的退磁故障,并消除了定子参数失配的影响。首先,建立了包含永磁体退磁和定子参数失配引起扰动的IPM电机模型,随后构建了滑模扰动观测器以实现故障的精确识别。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(IPM)的退磁故障诊断,虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS,但该算法在风电变流器(双馈或直驱风机)以及电动汽车充电桩的电机驱动控制中具有潜在应用价值。通过引入滑模扰动观测器消除参数失配影响,可提升风电变流器在复杂工况下的鲁棒性与可靠性。建议研发团队关注该算...
一种无需参数估计的内置式永磁电机退磁故障诊断新方案
A Novel Demagnetization Fault Diagnosis Scheme for the IPM Motor Without Parameter Estimation
Shicai Yin · Xiang Li · Jinqiu Gao · Andi Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种无需参数估计的内置式永磁(IPM)电机退磁故障诊断方案。首先,设计了一种基于特征增强的扰动观测器,将估计误差和滑模面作为故障特征的强化因子。随后,基于滑模评估实现了退磁故障的有效诊断。
解读: 该技术主要针对永磁电机(IPM)的退磁故障诊断,虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换器(逆变器、PCS),但该故障诊断算法对于阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。风电变流器驱动的永磁同步发电机在长期运行中可能面临退磁风险,引入此类无需参数估计的滑模观测器技术,可提升风电变流器对发电机健康状态...
基于直流侧功率测量的内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制
Maximum Torque per Ampere Control for Buried Magnet PMSM Based on DC-Link Power Measurement
Adeeb Ahmed · Yilmaz Sozer · Marv Hamdan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种针对内置式永磁同步电机(IPM)的最大转矩电流比(MTPA)控制方案。该方案仅通过测量直流侧电量即可实现控制,无需三相电流反馈。通过在线搜索算法确定初始条件,有效简化了控制系统架构,降低了传感器成本并提高了系统鲁棒性。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务存在技术关联。在风电变流器领域,优化电机控制算法有助于提升变流效率;在充电桩业务中,若涉及车载电机驱动或相关功率变换环节,该无电流传感器控制方案可降低硬件成本并提升系统可靠性。建议研发团队关注该算法在减少传感器依赖方面的潜力,以...
一种无代价函数的内置式永磁同步电机鲁棒预测转矩与磁通控制
A Robust Predictive Torque and Flux Control for IPM Motor Drives Without a Cost Function
Mohammad Khalilzadeh · Sadegh Vaez-Zadeh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)依赖代价函数及加权系数整定困难的问题,本文提出了一种无需代价函数的鲁棒预测转矩与磁通控制策略。该方法有效降低了参数不确定性对电机驱动性能的影响,提升了控制系统的鲁棒性,简化了控制器设计流程。
解读: 该研究提出的无代价函数模型预测控制(MPC)算法,对于提升电机驱动系统的动态响应速度和鲁棒性具有重要参考价值。在阳光电源的产品体系中,该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过消除加权系数的复杂整定,可降低研发调试难度,提升变流器在复杂工况下的稳定性。建议研发团队关注该算法在高...
基于分立式SiC器件重构的高性能SiC功率模块
High Performance SiC Power Module Based on Repackaging of Discrete SiC Devices
Zibo Chen · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电动汽车、光伏及储能系统的快速发展,市场对大电流SiC功率模块的需求日益增长。然而,现有的多芯片模块成本远高于IGBT模块。本文提出了一种基于分立式SiC器件的高功率智能功率模块(IPM)低成本封装方法,旨在提升性能的同时降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器(尤其是组串式与集中式)及储能系统(PowerTitan/PowerStack)中,SiC器件的应用是提升功率密度与转换效率的关键。目前SiC模块成本较高,该研究提出的分立器件重构封装方案,为阳光电源在高性能、低成本功率模块的定制化开发上提供...
一种基于方波电压注入的抗单相开路故障双三相内嵌式永磁电机无传感器控制方法
A Novel Square-Wave Voltage Injection Based Sensorless Control Method Robust to Single Open-Phase Fault for Dual Three-Phase IPM
Zheng Wu · Chenwen Cheng · Wei Hua · Hengliang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文针对双三相电机(DTM)在单相开路故障(SOF)下的无传感器控制问题,研究了高频注入(HFI)技术在故障工况下的影响,并提出了一种鲁棒性强的新型无传感器控制策略,有效解决了故障状态下的电机转子位置估计难题。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制与无传感器技术,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但该技术在电机驱动控制领域的算法创新具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器产品线,多相电机驱动技术是提升系统可靠性和功率密度的重要方向。此外,该文中提出的抗故障控制策略(Faul...
一种用于直接转矩控制高性能内嵌式永磁交流驱动器的逆变器非线性独立磁链观测器
An Inverter Nonlinearity-Independent Flux Observer for Direct Torque-Controlled High-Performance Interior Permanent Magnet Brushless AC Drives
Mikail Koc · Jiabin Wang · Tianfu Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种新型磁链观测器,适用于宽转速范围(含零速)下的直接转矩控制内嵌式永磁交流驱动器。该观测器考虑了电机非线性,且在稳态下不受逆变器非线性、死区效应及电枢电阻变化的影响,通过测量值快速补偿上述误差。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的鲁棒性,特别是对逆变器非线性和死区效应的补偿。阳光电源在风电变流器及储能系统(PCS)中广泛应用高性能电机控制技术。该观测器算法可优化变流器在低速或复杂工况下的转矩响应,提升风电变流器对发电机控制的精度,并减少对硬件传感器的依赖。建议研发团队关注该算法在降低死区效应影响...
考虑传感器误差的DC-DC降压变换器数字孪生参数辨识
Parameter Identification for DC-DC Buck Converter Digital Twin Considering Sensor Errors
Parsa Behzad Nazif · Mariam Saeed · Saad Ahmad · Juan Manuel Guerrero 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
数字孪生技术在电力电子变换器中展现出广阔应用前景,其性能高度依赖参数辨识的准确性。用于数字孪生成立与运行的测量数据精度直接影响参数估计效果。超高精度传感器或频繁校准在实验室可行,但在多数工业场景中难以实现。本文分析了传感器增益与偏置误差对参数辨识及数字孪生性能的影响,表明将传感器误差项作为未知参数纳入辨识算法可显著提升关键参数估计精度。对比采用内点法(IPM)与粒子群优化(PSO)进行参数拟合,结果表明IPM更具优势。所提方法在DC-DC降压变换器上进行了仿真与实验验证。
解读: 该数字孪生参数辨识技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST储能变流器的DC-DC级联环节、车载OBC的降压变换模块以及充电桩DC-DC功率转换单元中,传感器误差普遍存在且难以频繁校准。本文提出的将传感器增益与偏置误差纳入参数辨识算法的方法,可显著提升电感、电容、ESR等关键参数估计...
小功率同步静电电机在直接驱动工业应用中的研究
Fractional Horsepower Synchronous Electrostatic Machines for Direct Drive Industrial Applications
Daniel C. Ludois · Peter Killeen · Aditya N. Ghule · Stewart Innes 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
同步静电电机(SEMs)的转矩源自电压而非电流,因此即使在堵转状态下,其传导损耗也很低。此外,这类电机的制造所需的半贵金属材料要少得多,例如完全不使用稀土材料,铜的使用量减少超过90%等。这些特性使其在低速工业应用中具有显著优势,本文旨在评估同步静电电机作为分数马力直驱泵、输送机或风扇的可行性。低传导损耗的优势不仅体现在堵转状态,还能使电机实现轻量化、高转矩密度,在低速应用(转速低于300转/分钟)中无需冷却系统。本文介绍了一款由铝、玻璃纤维和塑料制成的360瓦(1/2马力)、18牛·米、200...
解读: 该同步静电电机技术对阳光电源工商业光伏及储能系统的直驱应用具有参考价值。其低导通损耗特性可启发ST储能变流器在风扇、泵类辅助设备的电机选型优化,降低系统待机损耗。电压驱动原理与阳光电源SiC器件的高压快速开关特性契合,可探索在充电桩冷却系统、光伏追踪器直驱电机中的应用。低速高转矩特性适用于Power...
环形绕组飞轮储能电机的设计与实验研究
Design and Experimental Study of a Toroidal Winding Flywheel Energy Storage Motor
Caiyong Ye · Kexin Yao · Yi Liu · Guangdong Cao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月
摘要:设计成本和轴承稳定性一直是飞轮储能系统(FESS)面临的挑战。本研究针对中低速场合设计了一种环形绕组飞轮储能电机,旨在应对传统高速飞轮储能电机在工艺成本和控制难度方面的挑战。首先,通过分析传统高速飞轮储能电机的结构及其存在的问题,介绍了本文的研究动机。其次,建立混合轴 - 轴承系统,以提高轴控制的稳定性并降低维护成本。创建了轴向磁轴承(AMB)的磁等效电路(MEC)以简化设计,并对径向机械轴承(RMB)的寿命进行了分析。此外,通过比较不同的转子和绕组结构,提出了一种内置式永磁电机(IPM)...
解读: 从阳光电源储能业务视角看,这项环形绕组飞轮储能电机技术为我们现有的电化学储能系统提供了重要的互补性技术路径。该研究针对传统高速飞轮系统的工艺成本和控制难度问题,创新性地提出了中低速飞轮方案,这与我们追求储能系统经济性和可靠性的战略目标高度契合。 技术价值方面,该方案采用混合轴承系统(轴向磁悬浮+径...