周华伟 作品数:46 被引量:375 H指数:10 供职机构: 江苏大学电气信息工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省高校自然科学研究项目 江苏省自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 自动化与计算机技术 文化科学 交通运输工程 更多>>
基于磁链相移原理的不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机设计与分析 被引量:1 2024年 传统永磁辅助同步磁阻电机(PMaSynRM)无法充分利用永磁转矩和磁阻转矩,该文提出一种新型不对称交替极永磁辅助同步磁阻电机(ACP-PMaSynRM)。基于永磁磁链相移原理,将交替极永磁阵列、不对称磁极和磁障相结合,实现永磁转矩和磁阻转矩的最大值在相同电流相位下叠加,不但提高了永磁转矩和磁阻转矩的利用率,增强了电机输出转矩能力,而且减少了永磁体用量。采用有限元法对比分析了传统和新型ACP-PMaSynRM的电磁性能,验证了所提电机拓扑的可行性。最后,制造了一台48槽14极样机并对其进行了实验验证。 周华伟 龙顺海 江光耀 王成明 刘正蒙关键词:最大转矩 基于载波的五相永磁容错电机SVPWM算法 2015年 为避免五相永磁容错电机空间矢量脉宽调制(SVPWM)推导及实现的复杂性,分析基于载波的脉宽调制(CPWM)和SVPWM算法的原理,研究SVPWM算法中两种不同零电压矢量作用时间的分配机制,提出一种零序电压谐波注入策略,实现等效于SVPWM的CPWM算法。该零序电压谐波由每个PWM周期内电机最大和最小相电压构成。理论分析表明该算法与传统SVPWM等效且实现简单。仿真和实验结果表明该算法达到了SVPWM的控制效果。 谢莹 刘国海 周华伟 赵万祥关键词:空间矢量脉宽调制 零电压矢量 五相PMSM单相开路故障下简化有限控制集模型预测转矩和磁链控制 2025年 单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。 周华伟 李龙彪 胡越 陶涛 颜黎浩关键词:开路故障 共模电压 一种用于电压源逆变器的死区补偿方法 一种用于电压源逆变器的死区补偿方法,在传统SVPWM调制策略的基础上,根据两个非零基电压矢量在一个PWM周期T<Sub>s</Sub>内作用时间t<Sub>1</Sub>、t<Sub>2</Sub>和电压源逆变器实际死区... 周华伟 温旭辉 赵峰 张剑 郭新华基于DSP的永磁同步电动机直接转矩控制研究 被引量:1 2006年 分析了永磁同步电机直接转矩控制的运行机理,提出了基于智能功率模块IPM的保护方案以及定子电流过流检测与保护方案,开发了一套基于TMS320F240的永磁同步电机直接转矩控制调速系统。实验表明,该系统具有优良的转矩快速动态响应特性,对系统参数摄动和对外干扰具有很强的鲁棒性。实验系统安全可靠运行表明该调速系统具有优良的故障检测和保护功能,硬件设计思想合理。 周华伟 刘国海关键词:永磁同步电动机 直接转矩控制 故障检测 故障保护 一种抑制VSI零电流箝位效应的死区补偿方法 被引量:24 2011年 电压源逆变器低频和轻载时,死区效应导致相电压和相电流畸变、零电流箝位效应等问题。为解决上述问题,分析死区效应和零电流箝位机理,发现了零电流箝位效应产生的一个主要原因,提出一种死区时间补偿策略。该策略无需电流极性检测,在SVPWM基础上,在每个PWM周期内对两个非零空间电压矢量作用时间分别进行补偿,该补偿根据这两个空间电压矢量作用时间之比分配死区补偿时间获得,死区补偿时间通过离线测量得到。实验结果表明,该方法明显地削弱了电流低频谐波,有效地抑制了零电流箝位现象,显著地改善了电流的正弦度,提高了系统低速运行性能。 周华伟 温旭辉 赵峰 张剑 郭新华关键词:空间矢量脉宽调制 电压源逆变器 死区效应 基于虚拟方波注入的五相永磁同步电机开路故障下直接转矩控制 2024年 在传统直接转矩控制(DTC)中,参考磁链往往是一个固定值,这将导致五相永磁同步电机(PMSM)在正常及容错情况下运行时效率不高。为解决该问题,该文提出一种基于虚拟方波注入的DTC(VSWI-DTC)策略。首先,建立五相PMSM在正常和开路故障情况下的数学模型,在同步旋转坐标系中推导出恒定转矩下电流幅值与定子磁链幅值的关系。其次,设计最优定子磁链探测器。通过向定子磁链幅值中注入虚拟方波信号,根据电流幅值的变化情况补偿定子磁链幅值,在线探寻最优定子磁链幅值。最后,与无差拍DTC相结合,实现电机高效率DTC运行。实验结果表明,所提策略不但能保持DTC良好的动态性能,抑制开路故障引起的转矩脉动,而且提高了电机在正常和开路故障情况下的效率。 周华伟 周振伍 朱流川关键词:直接转矩控制 五相圆筒永磁电机统一容错矢量控制 被引量:7 2019年 为使五相圆筒永磁电机(tubularpermanentmagnet motor,TPMM)在发生相开路故障和相短路故障时,仍然具有优良的动态性能,同时提供平滑的推力,该文提出一种统一容错矢量控制策略。根据非故障相容错电流推导降阶正交变换矩阵;利用相短路电流和反电势的关系设计电压补偿器,建立TPMM相开路和相短路故障状态下的统一数学模型。在此基础上,为提高TPMM在相开路和相短路故障下的稳态和动态性能,同时为简化控制策略,将降阶正交变换矩阵代替传统矢量控制策略中的克拉克变换矩阵,并且对两相静止坐标系上的电压进行补偿。实验结果验证了所提控制策略的可行性。 周华伟 周城 刘国海 高猛虎基于神经网络的直接转矩无传感器控制 被引量:4 2007年 在直接转矩控制和神经网络理论基础上,讨论了电机速度与各电气参数之间的关系,提出了一种适合永磁同步电动机速度观测的方案,该方案采用并联神经网络的方法构造速度观测器。经计算仿真和实验,该观测器可以实现无速度闭环控制的稳定运行,并且有较高的观测精度。 陈奇 刘国海 周华伟 包晓明关键词:直接转矩控制 神经网络 永磁同步电动机 无传感器控制 速度观测器 五相永磁容错型游标电机弱磁特性研究 被引量:3 2017年 永磁容错型游标(FTPMV)电机结合了永磁游标电机高转矩密度和永磁容错电机高可靠性的优点,因此成为专家学者研究的热点之一。为了研究此类电机在低速区和高速区的运行性能,对比分析了两种五相电机的结构特性、磁场调制机理和电感特性,并推导了五相电机弱磁情况下的数学模型。其次,基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法,建立电机驱动系统。在低速区,采用直轴电流为零的控制策略;在高速区,采用一种基于母线电压和反电动势差值判断弱磁时刻的方法重点研究了电机的弱磁特性。参数计算和仿真结果表明,电机工作在额定电流的情况下,相比传统FTPMV电机,新型FTPMV电机有更好的弱磁能力。最后,通过样机的实验数据验证了理论分析的正确性。 刘国海 杨欣宇 徐亮 徐亮 周华伟关键词:永磁同步电机