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稀土永磁無刷直流電動機(jī)配合相應(yīng)的數(shù)字控制器構(gòu)成的電力驅(qū)動/伺服 系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于對調(diào)速范圍及調(diào)速精度、高效節(jié)能、多驅(qū)動/伺服機(jī) 構(gòu)精密協(xié)調(diào)控制、嚴(yán)酷環(huán)境高可靠性伺服驅(qū)動、總線控制及自動化要求高 的航空、航天、兵器、船舶等國防領(lǐng)域及機(jī)器人、汽車、數(shù)控機(jī)床、自動 化儀表、風(fēng)機(jī)、醫(yī)療動力器械等民用領(lǐng)域的隨動系統(tǒng)、跟蹤伺服系統(tǒng)、高 性能電力驅(qū)動、電動伺服機(jī)構(gòu)等場合。性能指標(biāo)：

本項(xiàng)目的主要目的是針對現(xiàn)有分界開關(guān)的問題，研制具有可靠的零序保護(hù)能力和高可靠性免維護(hù)的智能分界開關(guān)系列產(chǎn)品，同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離同步顯示控制遙控操作，減少現(xiàn)場人員爬桿，實(shí)現(xiàn)完整的10KV分支線路遠(yuǎn)程監(jiān)控，取代需要經(jīng)常更換維護(hù)的儲能電池。 本項(xiàng)目的研制和投產(chǎn)對于增強(qiáng)我省10KV分支線路配電網(wǎng)智能化的水平，提高我省電力自動化設(shè)備和配電網(wǎng)智能化設(shè)備的研制生產(chǎn)能力，具有顯著意義。 主要特色以及技術(shù)創(chuàng)新如下所示： （1）為了在較短的時(shí)間內(nèi)獲得較大的線圈勵磁電流，使

本發(fā)明公開了一種永磁同步電機(jī)模型預(yù)測控制方法，包括以下 步驟：(1)在當(dāng)前時(shí)刻 k 將采集的三相電流轉(zhuǎn)換到αβ坐標(biāo)系；(2)依據(jù) αβ坐標(biāo)系的電流值預(yù)測k+1時(shí)刻的電流值和k+2時(shí)刻的電流參考值； (3)以k+2時(shí)刻的電流參考值為控制目標(biāo)，依據(jù)k+1時(shí)刻電流值計(jì)算k+1時(shí)刻的電壓控制矢量參考值；(4)解析 k+1 時(shí)刻的電壓控制矢量參考值 對應(yīng)的角度，判定該角度所屬的扇區(qū)，從扇區(qū)中提取候選電壓控制矢 量；(5)將候選電壓控制矢量代入目標(biāo)函數(shù)，選取使得目標(biāo)函數(shù)值最小 對應(yīng)的候選電壓控制矢量作為最佳電壓

本技術(shù)基于脈沖充退磁的原理，提出了一種針對大型永磁電機(jī)進(jìn)行整體充退磁的新方法，能夠在磁極裝配至轉(zhuǎn)子表面后再對其進(jìn)行充退磁，極大地提高了大型永磁電機(jī)的充退磁效率和容錯率。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 因高功率密度等優(yōu)勢，永磁電機(jī)被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、家用電器、工業(yè)驅(qū)動與控制等領(lǐng)域，且市場潛力巨大。譬如，永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑超過4.3米，高度達(dá)1.5米，共有84個(gè)永磁磁極，每個(gè)磁極由20多個(gè)磁鋼塊拼裝而成，傳統(tǒng)制造過程中通常需對單個(gè)磁鋼塊充退磁使其帶磁性后再由人工組裝到轉(zhuǎn)子表面，這種方法不僅效率低，而且一旦有充退磁不完全的小磁鋼被裝配成磁極，便會影響整個(gè)發(fā)電機(jī)組的性能，這時(shí)若想重新進(jìn)行充退磁，便只能將整個(gè)磁極拆卸后再次充退磁，操作繁瑣且容錯率低。 本技術(shù)基于脈沖充退磁的原理，提出了一種針對大型永磁電機(jī)進(jìn)行整體充退磁的新方法，能夠在磁極裝配至轉(zhuǎn)子表面后再對其進(jìn)行充退磁，極大地提高了大型永磁電機(jī)的充退磁效率和容錯率。

永磁電機(jī)的位置傳感器增加的電機(jī)的成本，降低了電機(jī)的可靠性。在風(fēng)機(jī)、水泵等領(lǐng)域應(yīng)用的電機(jī)，可以通過控制的方法，去掉電機(jī)的位置傳感器，減少成本并提高系統(tǒng)可靠性。本課題組針對高速電機(jī)無位置傳感器控制中所存在的問題，在建立精確離散化的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于離散滑模理論、狀態(tài)觀測器等方法的轉(zhuǎn)子位置觀測器，實(shí)現(xiàn)了10kHz控制頻率下的10萬轉(zhuǎn)高速電機(jī)的無位置傳感器控制，以及快速正反轉(zhuǎn)啟動。

一、概述永磁電機(jī)因具有效率高、體積小、重量輕、噪音低和調(diào)速方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，近些年在國內(nèi)外得到了迅速發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用。我國稀土材料非常豐富，幾十千瓦以下的永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已十分成熟。在國民經(jīng)濟(jì)各方面被廣泛使用，在家用電器及電動車輛和電動工具等許多應(yīng)用領(lǐng)域都正在取代感應(yīng)電機(jī)、有刷直流電機(jī)或燃油動力機(jī)械，顯示出旺盛的發(fā)展趨勢。號稱是其他一切電機(jī)的替代品。 高性能永磁電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)及產(chǎn)品填補(bǔ)了多項(xiàng)國內(nèi)空白達(dá)到國際領(lǐng)先水平。二、永磁電機(jī)及驅(qū)動控制電動機(jī)包括永磁同步電機(jī)( PMSM，正弦波驅(qū)動)和無刷直流電機(jī)( BLDC，梯形波驅(qū)動) 兩大系列。是符合國家節(jié)能、環(huán)保基本國策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高新技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)在國內(nèi)永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已很成熟。必須有合適的驅(qū)動器控制才能工作。驅(qū)動控制器的技術(shù)含量高、控制復(fù)雜，但產(chǎn)品的生產(chǎn)過程相對容易。三、所做的工作及取得的成果多年來，我們對永磁電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)進(jìn)行了不斷的研究和開發(fā)，取得了多項(xiàng)成果，填補(bǔ)了多項(xiàng)國內(nèi)空白。在國內(nèi)最先采用無位置傳感器正弦波控制技術(shù)開發(fā)出了多種驅(qū)動控制器產(chǎn)品，主要指標(biāo)達(dá)到或超過了國外同類產(chǎn)品的水平。根據(jù)用戶或產(chǎn)品需要，可采用有/無三相霍爾位置傳感器的正弦波或梯形波控制方案。（建議首選無位置傳感器正弦控制方案）。獨(dú)特的控制算法、高性價(jià)比的電路結(jié)構(gòu)、優(yōu)良可靠的控制性能及可為用戶專門設(shè)計(jì)是本變頻驅(qū)動控制技術(shù)的顯著特色。四、已有的技術(shù)和產(chǎn)品變頻家電（冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等）的變頻調(diào)速驅(qū)動控制技術(shù)及系列產(chǎn)品。電動工具和車輛船只等由蓄電池供電的變頻調(diào)速驅(qū)動控制技術(shù)及系列產(chǎn)品。由市電供電的專用變頻驅(qū)動控制器系列產(chǎn)品。機(jī)載、車載、船用等特種變頻驅(qū)動控制器系列產(chǎn)品。能使移動或獨(dú)立發(fā)電機(jī)組輸出完美正弦電壓的永磁同步發(fā)電機(jī)的控制和電能變換技術(shù)及系列產(chǎn)品。特殊用途的變頻驅(qū)動控制技術(shù)及系列產(chǎn)品。五、若干的國內(nèi)首創(chuàng)六、各種變頻驅(qū)動控制器產(chǎn)品七、在電動車輛和船只上的應(yīng)用八、在電動工具上的應(yīng)用九、數(shù)碼發(fā)電機(jī)及應(yīng)用十、微型壓縮機(jī)及應(yīng)用十一、主要技術(shù)特點(diǎn)采用最新控制技術(shù)，特別是無位置傳感器正弦控制技術(shù)，在國內(nèi)外處于領(lǐng)先水平。一些產(chǎn)品的指標(biāo)達(dá)到或超過了國外同類產(chǎn)品的水平。核心控制芯片選用低成本的通用單片機(jī)，不受專用芯片的各種限制。具有完全獨(dú)立的自有知識產(chǎn)權(quán)。開發(fā)移植方便，周期短，很容易擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。可為各種電機(jī)和壓縮機(jī)提供最佳的變頻驅(qū)動控制。成本低，性價(jià)比高，通用性強(qiáng)，便于生產(chǎn)。

高效、高可靠性永磁電機(jī)及其控制 項(xiàng)目簡介 在課題組開發(fā)研制了一類新型永磁無刷電機(jī)及其相關(guān)容錯控制方法。電機(jī)的轉(zhuǎn)子上 沒有永磁體、電刷以及繞組，這確保了電機(jī)的機(jī)械牢固性，并由此保證電機(jī)在高速運(yùn)行 時(shí)的可靠性；定子永磁型電機(jī)與傳統(tǒng)永磁無刷電機(jī)相似，電機(jī)內(nèi)的氣隙磁鏈主要由高性 能永磁體產(chǎn)生，確保了電機(jī)的高效率和高功率密度。電機(jī)的相間獨(dú)立性較高，能夠容錯 運(yùn)行，適合于高可靠性應(yīng)用領(lǐng)域。 同時(shí)，還開發(fā)了永磁直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，具有成本低、效率高以及易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，適 合于長行程傳輸領(lǐng)域。