计及损耗的混合励磁电机建模与硬件在环实时仿真系统

发布时间：2024-06-05 00:51

　　由于混合励磁电机在传统建模时很少考虑电机运行中的损耗,导致电机实时模型仿真与实验存在较大误差。为了解决这一问题,该文提出一种计及铁耗、铜耗以及永磁体损耗的混合励磁电机建模方法。应用神经网络建立混合励磁电机模型,并在此基础上加入损耗计算,从而得到一种计及损耗的混合励磁电机实时仿真模型。以12槽10极混合励磁开关磁链永磁电机为例,在dSPACE中搭建电机与逆变器模型,从而构成硬件在环仿真平台。实验结果表明,与未计及损耗的混合励磁电机模型相比,计及损耗的混合励磁电机相电流幅值的仿真精度在轻载与重载时,分别最大提高了5.7%和12.5%。

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【部分图文】：

图1HESFPM电机的拓扑结构

图1为12槽10极HESFPM电机的拓扑结构。在dq同步旋转坐标系中，HESFPM电机的等效电路如图2所示[16-17]。直流励磁绕组的主要作用是调节磁链，因此在d轴的等效电路模型中考虑了直流励磁绕组的磁链[18]。图2HESFPM电机的等效电路

图2HESFPM电机的等效电路

图1HESFPM电机的拓扑结构由于电机磁链受转子位置角、电枢电流、励磁电流影响，因此可将磁链表示为

图4HESFPM电机磁链特性

图4HESFPM电机磁链特性图5所示为计及损耗的HESFPM电机dq轴并联损耗电阻等效电路。将Rc看作与频率、电流相关的函数，即可在等效电路中体现损耗的影响。

图5计及损耗的HESFPM电机dq模型

图5所示为计及损耗的HESFPM电机dq轴并联损耗电阻等效电路。将Rc看作与频率、电流相关的函数，即可在等效电路中体现损耗的影响。由图5可得到电压方程为

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