一種機(jī)械調(diào)磁永磁同步電機(jī)的聯(lián)合仿真研究

劉細(xì)平，謝清華，徐 晨，鐘清偉

(江西理工大學(xué)，贛州 341000)

一種機(jī)械調(diào)磁永磁同步電機(jī)的聯(lián)合仿真研究

劉細(xì)平，謝清華，徐 晨，鐘清偉

(江西理工大學(xué)，贛州 341000)

介紹了目前電機(jī)仿真分析研究的現(xiàn)狀，針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)磁電機(jī)偏機(jī)械或電磁特性的不足之處，提出了通過(guò)機(jī)電聯(lián)合仿真以實(shí)現(xiàn)機(jī)械與電磁特性合理仿真的新途徑。然后詳細(xì)描述實(shí)現(xiàn)機(jī)電聯(lián)合仿真的原理與方法。以機(jī)械變磁通軸向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)在ADAMS/View中建立電機(jī)機(jī)械調(diào)磁裝置模型，與NATLAB/Simulink中所建立的電機(jī)本體控制模型進(jìn)行聯(lián)合仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了聯(lián)合仿真的正確性，為以后機(jī)電聯(lián)合控制的研究開(kāi)發(fā)提供了新的方法。

聯(lián)合仿真；機(jī)械調(diào)磁；永磁同步電機(jī)

0 引 言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)石化燃料的需求不斷增長(zhǎng)，而由于石化燃料的不可持續(xù)性，所以全球范圍內(nèi)的能源緊缺顯得越來(lái)越突出。在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占據(jù)著絕對(duì)的主導(dǎo)地位，但隨著近幾十年來(lái)瘋狂的挖采，煤炭資源也面臨著枯竭的危險(xiǎn)。煤炭的大量使用所導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題也日益突出，發(fā)展清潔型可持續(xù)性能源迫在眉睫。風(fēng)能作為一種可持續(xù)能源，具有清潔無(wú)污染、蘊(yùn)量巨大、可再生及分布廣泛的特點(diǎn)，特別適合作為優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和改善人居環(huán)境的替代能源[1]。而風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能的關(guān)鍵就是電機(jī)，電機(jī)性能的優(yōu)劣以及穩(wěn)定性直接關(guān)系著發(fā)電效率的高低和電能質(zhì)量的優(yōu)劣。

永磁同步電機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、損耗小、效率高及高功率密度的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)合。然而，現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)都存在著永磁體存在退磁風(fēng)險(xiǎn)、磁場(chǎng)不可調(diào)的缺點(diǎn)，在一定程度上限制了其發(fā)展。為解決在新能源發(fā)電場(chǎng)合中存在能源隨機(jī)性強(qiáng)、用戶對(duì)電能質(zhì)量要求較高的矛盾[2-3]，有規(guī)律地調(diào)節(jié)永磁同步電機(jī)工作磁場(chǎng)強(qiáng)弱成為重要手段之一。

作為電機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，有效調(diào)節(jié)電機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)弱的方式正受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)研究學(xué)者的不斷努力，提出了多種調(diào)磁電機(jī)，如混合勵(lì)磁電機(jī)、記憶永磁電機(jī)、機(jī)械變磁通電機(jī)等[4]。而此類電機(jī)均存在著調(diào)磁控制困難、功率密度低、運(yùn)行可靠性低等不足之處。

本文所提出的新型機(jī)械變磁通軸向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)，由雙轉(zhuǎn)子單定子軸向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)和機(jī)械調(diào)磁裝置兩部分組成，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電機(jī)永磁用量多、運(yùn)行可靠性低等缺點(diǎn)，在完全無(wú)勵(lì)磁功率損耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效率和高功率密度。此類新型機(jī)械變磁通永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、磁力線集中和高轉(zhuǎn)矩密度，調(diào)磁控制簡(jiǎn)單且弱磁能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在恒功率驅(qū)動(dòng)和恒壓發(fā)電等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

1 電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 電機(jī)基本結(jié)構(gòu)

機(jī)械調(diào)磁軸向永磁同步電機(jī)(MVFAFPMSM)采用單定子/雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，也稱為TOURS結(jié)構(gòu)，能有效抑制軸向電機(jī)單邊磁拉力現(xiàn)象，電機(jī)整體如圖1所示。環(huán)形定子鐵心采用無(wú)槽結(jié)構(gòu)，能有效抑制齒槽效應(yīng)，減小電機(jī)振動(dòng)和噪聲，使電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行；電樞繞組以環(huán)形結(jié)構(gòu)形式纏繞于定子鐵心上，此方式可使繞組端部較短，有利于電機(jī)整體的緊湊性，抑制端部效應(yīng)，提高電機(jī)的工作效率；永磁體呈矩形，周向表貼在轉(zhuǎn)子盤上，相鄰永磁體極性以N-S-N交錯(cuò)排列，兩轉(zhuǎn)子對(duì)稱分布在定子兩側(cè)。機(jī)械調(diào)磁裝置在一側(cè)轉(zhuǎn)子盤上，主要由機(jī)械調(diào)磁塊、彈簧、推桿及輪轂組成。此側(cè)轉(zhuǎn)子盤通過(guò)軸承與電機(jī)轉(zhuǎn)軸裝配，可繞機(jī)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子盤剛性連接有推桿，輪轂同軸固定于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上。雙機(jī)械調(diào)磁塊可抵消運(yùn)行時(shí)對(duì)電機(jī)的離心力，提高調(diào)磁裝置的運(yùn)行可靠性，確保電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1 電機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.2 電機(jī)工作原理

電機(jī)機(jī)械調(diào)磁裝置具體如圖2所示。位于輪轂上的兩個(gè)機(jī)械調(diào)磁塊在離心力與彈簧的拉力的共同作用下向外移動(dòng)，當(dāng)調(diào)磁塊到達(dá)B點(diǎn)位置后，推動(dòng)推桿，促使與推桿剛性連接的同側(cè)轉(zhuǎn)子盤在圓周方向旋轉(zhuǎn)一定角度α，從而改變兩轉(zhuǎn)子在空間上的相對(duì)位置。當(dāng)兩轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置改變時(shí)，在電樞繞組中的磁通相應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)弱磁的效果。兩轉(zhuǎn)子之間錯(cuò)開(kāi)的角度α是電機(jī)本體與調(diào)磁裝置間的調(diào)節(jié)變量，是機(jī)械調(diào)磁裝置的重要輸出參數(shù)。根據(jù)電機(jī)機(jī)械調(diào)磁塊的特性，可把電機(jī)的運(yùn)行狀況分為以下兩個(gè)階段：基本工作狀態(tài)和弱磁狀態(tài)。

圖2 機(jī)械調(diào)磁裝置示意圖

(1) 基本工作狀態(tài)：當(dāng)電機(jī)未運(yùn)行時(shí)，推桿位于A點(diǎn)位置；在基速以下時(shí)，推桿位置在A點(diǎn)與B點(diǎn)之間；基速時(shí)，恰好在B點(diǎn)位置。此狀況下，機(jī)械調(diào)磁塊雖有運(yùn)動(dòng)，但未起到調(diào)磁的效果，故而稱為基本工作狀態(tài)。此時(shí)，電機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)普通雙轉(zhuǎn)子單定子軸向電機(jī)。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電樞繞組線圈兩側(cè)有效導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生大小和方向均相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，且在一個(gè)電周期內(nèi)正反交替有規(guī)律變化，呈正弦分布[5]。此時(shí)每個(gè)線圈端部的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e可表示：

e=2NE=2NBglvc

(1)

式中：N為線圈匝數(shù)，Bg為軸向氣隙磁密，l為有效導(dǎo)體的實(shí)際長(zhǎng)度，vc為有效導(dǎo)體的平均圓周線速度，可由下式計(jì)算得到：

(2)

式中：ω為電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度，Rin為電機(jī)定子內(nèi)半徑。綜合式(1)和式(2)，可得：

(3)

(2)弱磁狀態(tài)：此時(shí)，推桿位于B點(diǎn)與C點(diǎn)之間，該側(cè)轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生了圓周運(yùn)動(dòng)，兩轉(zhuǎn)子盤間錯(cuò)開(kāi)了一定角度α，不同的轉(zhuǎn)速，調(diào)磁塊在不同的位置達(dá)到平衡，推桿也位于不同的位置，從而錯(cuò)開(kāi)的角度也隨之變化。機(jī)械角度的錯(cuò)開(kāi)使兩側(cè)永磁磁動(dòng)勢(shì)之間存在一定的相位差 ，其與機(jī)械角度的關(guān)系如下：

αe=p·α

(4)

式中：p為電機(jī)極對(duì)數(shù)。電機(jī)兩側(cè)永磁體對(duì)稱分布，故兩側(cè)軸向氣隙磁密Bg大小相等，但在弱磁狀態(tài)下氣隙磁密在空間上存在相應(yīng)的相位差，且與兩側(cè)永磁磁動(dòng)勢(shì)間的相位差相同。因此，兩側(cè)有效導(dǎo)體兩端將感應(yīng)出大小相等，相差αe電角度的電動(dòng)勢(shì)E，如圖3所示。此時(shí)，每個(gè)線圈端部的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e′可表示：

(5)

圖3 繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)矢量圖

根據(jù)電機(jī)學(xué)原理[6]，電機(jī)在工作狀態(tài)下電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不可能為0，結(jié)合圖3所示，可知線圈兩側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)間的電角度 只能在區(qū)間(0°，180°)內(nèi)變化，即兩轉(zhuǎn)子間可錯(cuò)開(kāi)的機(jī)械角度α的變化區(qū)間為(0°，22.5°)。綜上所述，MVFAFPMSM每相電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式如下所示：

(6)

式中：mc為電機(jī)每相繞組的串聯(lián)線圈數(shù)；ω0為電機(jī)的基速(為1 800 r/min，即ω0=60 π)。由式(6)可知，轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)角度α是電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、磁三者耦合的關(guān)鍵參數(shù)。若電機(jī)的機(jī)械調(diào)磁裝置設(shè)計(jì)合理，在基速以上保持ωcos(pα/2)的值恒定， MVFAFPMSM即能實(shí)現(xiàn)弱磁控制，也可在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒壓輸出和恒功率運(yùn)行。

2 ADAMS/View建模與仿真

2.1 建立模型

虛擬樣機(jī)技術(shù)通過(guò)CAD/CAM/CAE等技術(shù)手段把產(chǎn)品資料集成到一個(gè)可視化環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿真、分析。MD ADAMS軟件由于其自身先進(jìn)的技術(shù)和理念，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、鐵路車輛及裝備、工業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等領(lǐng)域[7]。本文所述的機(jī)械變磁通軸向磁場(chǎng)電機(jī)由于其自身的特點(diǎn)，需建立機(jī)械方面的結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證機(jī)械調(diào)磁的可行性。

為提高機(jī)械建模的精確性，采用Solidworks軟件建立機(jī)械調(diào)磁模塊的物理三維模型，通過(guò)生成x_t接口文件，在ADAMS/View中建立機(jī)械模型。根據(jù)仿真需要，在生成的機(jī)械模型各構(gòu)件間添加約束關(guān)系，定義構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)方式及連接方式。現(xiàn)機(jī)械模型如圖4所示。

圖4 ADAMS機(jī)械模型圖

整個(gè)模型由一側(cè)轉(zhuǎn)子盤、輪轂、兩個(gè)推桿、兩個(gè)機(jī)械調(diào)磁塊及兩個(gè)彈簧組成。由于對(duì)電機(jī)機(jī)械調(diào)磁結(jié)構(gòu)仿真時(shí)不考慮電機(jī)本體，故而圖中未計(jì)及電機(jī)本體模型。

2.2 模型驗(yàn)證性仿真

在建立模型后，為驗(yàn)證模型的可行性，給模型設(shè)定不同轉(zhuǎn)速，輸出所需變量的參數(shù)。由于輪轂固定在轉(zhuǎn)軸上，因此輪轂與同側(cè)轉(zhuǎn)子盤錯(cuò)開(kāi)角度即為兩轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)角度。仿真模型中所用彈簧為線性彈簧，此類彈簧彈力系數(shù)與阻尼系數(shù)恒定，彈簧彈力越大形變量也越大?，F(xiàn)兩個(gè)重要參數(shù)為彈簧形變長(zhǎng)度及轉(zhuǎn)子盤與輪轂錯(cuò)開(kāi)角度。電機(jī)空載情況下不同轉(zhuǎn)速時(shí)彈簧形變長(zhǎng)度的變化曲線如圖5所示。

圖5 不同轉(zhuǎn)速時(shí)彈簧形變長(zhǎng)度

由圖5可知，當(dāng)對(duì)電機(jī)突加轉(zhuǎn)速進(jìn)行仿真時(shí)，調(diào)磁塊有一定的慣性，使彈簧形變長(zhǎng)度有一定的波動(dòng)；當(dāng)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)，彈簧形變長(zhǎng)度趨于穩(wěn)定，波動(dòng)很??；在不同的轉(zhuǎn)速情況下，轉(zhuǎn)速越高，彈簧形變長(zhǎng)度越長(zhǎng)，兩者呈非線性地增加。

當(dāng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，輪轂以電機(jī)同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，輪轂上的兩個(gè)機(jī)械調(diào)磁塊在自身離心力、摩擦力、推桿反作用力及彈簧拉力的作用下離開(kāi)原位置，在新的位置達(dá)到平衡。此狀況下，彈簧拉伸形變，機(jī)械調(diào)磁塊推動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，使兩轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)一定角度。電機(jī)空載情況下轉(zhuǎn)子與輪轂錯(cuò)開(kāi)角度的變化曲線如圖6所示。

圖6 錯(cuò)開(kāi)角度

由圖6可知，由于調(diào)磁塊的形狀特殊，電機(jī)在10 800 (°)/s(即基速1 800 r/min)以下時(shí)，調(diào)磁塊雖然作了徑向運(yùn)動(dòng)，但未起到調(diào)磁的作用，故而轉(zhuǎn)子與輪轂未錯(cuò)開(kāi)角度；隨著轉(zhuǎn)速的不斷升高，兩者錯(cuò)開(kāi)角度越大，當(dāng)轉(zhuǎn)速為18 000 (°)/s(即3 000 r/min)時(shí)，錯(cuò)開(kāi)角度達(dá)到14°，理論上最大可達(dá)到22.5°。

仿真結(jié)果表明，利用所設(shè)計(jì)的機(jī)械調(diào)磁裝置，能實(shí)現(xiàn)兩轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)角度隨轉(zhuǎn)速的變化而相應(yīng)變化，可調(diào)節(jié)的角度范圍較寬。

3 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)

3.1 Simulink模型建立

文章中永磁電機(jī)是以空間電壓矢量控制SVPWM技術(shù)為基礎(chǔ)[8]，在MATLAB/Simulink中建立聯(lián)合仿真模型，分析其性能。因此電機(jī)為調(diào)磁電機(jī)，而Simulink系統(tǒng)庫(kù)中的PMSM模塊存在參數(shù)不可動(dòng)態(tài)修改，無(wú)法直接進(jìn)行仿真使用，需對(duì)其做改進(jìn)，預(yù)留機(jī)械調(diào)磁輸入端口[9]。此電機(jī)是在調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)角度，影響定子磁鏈，進(jìn)而影響反電勢(shì)，故而需對(duì)磁鏈端添加輸入端口，使其能隨兩轉(zhuǎn)子錯(cuò)開(kāi)角度的變化而變化。

圖7給出了引入角度輸入端口前后的PMSM封裝對(duì)比。從圖中可知，相對(duì)于修改前的模型，修改后的模型增加了一個(gè)角度輸入端口theta1，其他部分不變。通過(guò)角度theta1端口，輸入不同的角度值，可實(shí)現(xiàn)反電勢(shì)峰值的變化，達(dá)到本實(shí)驗(yàn)的目的。

圖7

MATLAB/Simulink中永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)采用的是空間電壓矢量控制SVPWM技術(shù)，控制系統(tǒng)流程為：利用轉(zhuǎn)速閉環(huán)，使給定轉(zhuǎn)速與反饋轉(zhuǎn)速比較，通過(guò)PI調(diào)節(jié)器得到q軸電流，由控制算法得到d軸與q軸的電流給定值。d，q軸電流給定值分別與反饋值進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)解耦電流控制器，得到d,q軸電壓分量，進(jìn)行反Park變化后得到其α,β軸分量，經(jīng)SVPWM調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁電機(jī)的閉環(huán)控制。

3.2 聯(lián)合仿真模型建立

在ADAMS中定義電機(jī)機(jī)械調(diào)磁模型相應(yīng)的輸入、輸出變量，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速定義為輸入變量(即從Simulink中輸入電機(jī)轉(zhuǎn)速)，將輪轂與同側(cè)轉(zhuǎn)子盤錯(cuò)開(kāi)的角度為輸出變量(即角度值輸入到電機(jī)模型中)。在ADAMS中通過(guò)選定相應(yīng)的解算器，加載ADAMS/controls模塊，導(dǎo)出MATLAB可識(shí)別的ADAMS模型。在MATLAB中通過(guò)命令語(yǔ)句，生成ADAMS模塊，并與電機(jī)空間電壓矢量控制系統(tǒng)相連接，進(jìn)行聯(lián)合仿真。聯(lián)合仿真模型如圖8示。

圖8 聯(lián)合仿真模型

3.3 聯(lián)合仿真及結(jié)果分析

聯(lián)合仿真平臺(tái)搭建完后，修改不同的控制參數(shù)，進(jìn)行仿真?，F(xiàn)對(duì)1 800 r/min及3 000 r/min兩個(gè)典型轉(zhuǎn)速情況分別進(jìn)行仿真分析。圖9、圖10分別給出了1 800 r/min,3 000 r/min時(shí)錯(cuò)開(kāi)角度及反電勢(shì)波形圖。

圖9 1 800 r/min反電勢(shì)波形及錯(cuò)開(kāi)角度

圖10 3 000 r/min反電勢(shì)波形及錯(cuò)開(kāi)角度

從圖9、圖10中可知，在不同的轉(zhuǎn)速下，ADAMS模塊能很好的對(duì)輸入量作出相應(yīng)響應(yīng)，并反饋給電機(jī)本體模型，從而影響電機(jī)反電勢(shì)。由于技術(shù)的限制，ADAMS模型的輸出量與ADAMS/View中的仿真數(shù)據(jù)仍有一定的差距，但基本符合試驗(yàn)要求。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文從介紹MVFAFPMSM基本結(jié)構(gòu)及工作原理開(kāi)始，建立了電機(jī)機(jī)械調(diào)磁裝置的動(dòng)力學(xué)模型，闡述了電機(jī)本體與機(jī)械調(diào)磁裝置聯(lián)合仿真的實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，可得出以下結(jié)論：

(1)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，機(jī)械調(diào)磁塊能良好地工作。在3 000 r/min時(shí)，兩轉(zhuǎn)子間錯(cuò)開(kāi)角度能達(dá)到14°，角度調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，能較好的滿足設(shè)計(jì)需要，在恒壓發(fā)電及恒功率寬轉(zhuǎn)速范圍驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

(2)導(dǎo)入至MATLAB中的機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型能夠正常的運(yùn)行，聯(lián)合仿真時(shí)能較好的符合預(yù)期設(shè)想，從而驗(yàn)證聯(lián)合仿真的可行性。

(3)聯(lián)合仿真的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了機(jī)械調(diào)磁裝置的可行性，縮短了開(kāi)發(fā)周期，為下一步電機(jī)樣機(jī)的試制提供了依據(jù)。

[1] 馬曉敏.中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)演進(jìn)特征[J].中國(guó)能源,2008，30(10)：23-27.

[2] CAO W P,MECRO B C,ATKINSON G J,et al.Overview of electric motor technologies used for more electric aircraft (MEA)[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2012,59(9):3523-3531.

[3] EL-REFAIE A M.Motors/generators for traction/propulsion applications[C]//International Conference on Electric Machines & Drives(IEMDC).IEEE,2011:490-497.

[4] ZHU Z Q．永磁電機(jī)研究的新進(jìn)展[J]．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，27(3)：1-11．

[5] 劉細(xì)平，林鶴云，楊成峰．新型雙定子混合勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)三維有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)[J].2008，28(20)：142-146．[6] 湯蘊(yùn)璆，史乃．電機(jī)學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．

[7] 賈長(zhǎng)治，殷軍輝，薛文星,等.MD ADAMS虛擬樣機(jī)從入門到精通[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[8] 王艾萌.新能源汽車新型電機(jī)的設(shè)計(jì)及弱磁控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[9] 王莉娜，楊宗軍.Simulink中PMSM模型的改進(jìn)及在參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]．電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2012,16(7)：77-82.

Co-Simulation of a Novel Mechanical Variable Flux Axial Field Permanent Magnet Synchronous Machine

LIUXi-ping,XIEQing-hua,XUChen,ZHONGQing-wei

(Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China)

The present situation of the motor simulation study was introduced. For inadequate of traditional mechanically flux-weaking motor only focus on mechanical or electromagnetic properties, a new approach to achieve simulation reasonable between mechanical and electromagnetic properties by co-simulation were proposed.Then the principles and methods to achieve co-simulation of electromechanical were described in detail.In the research object of mechanical variable flux axial field permanent magnet synchronous machine, co-simulaion through the establishment of the mechanical adjustment of magnetic device model in ADAMS/View and establish mechanical control system model. Simulation results verify the correctness of co-simulation, providing a new way for future research and development of mechanical and electrical combined control.

co-simulation; mechanically flux-weaking; permanent magnet synchronous machine

鄧先明(1970-)，男，博士，教授，研究方向?yàn)樾滦碗姍C(jī)設(shè)計(jì)與電力傳動(dòng)。

2015-11-02

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51267006)；江西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20153BCB23012,20151BBE50109)；江西省研究生創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目(YC2014-S366)

TM341;TM351

A

1004-7018(2016)12-0011-04