严岚博士:永磁无刷直流电机恒功率弱磁关键技术研究

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"该论文《Dr-2004-严 岚-永磁无刷直流电机弱磁技术研究》由浙江大学电机与电器专业的博士研究生严岚于2004年完成,其研究背景主要围绕城市交通发展中电动车辆的迅速增长,尤其是对电力驱动技术的需求,其中永磁电机因其高效和无刷特性备受青睐。然而,永磁电机的磁体激磁磁场不可调节这一特性限制了其在需要恒功率和宽速度范围应用中的广泛使用,这成为研究的重点和挑战。 作者针对这一问题,首先对传统的面贴式永磁无刷直流电机(BLDCM)进行了深入的仿真和实验研究,探讨了其弱磁调速的物理过程,得到了恒转矩和恒功率模式下的解析表达式,揭示了BLDCM弱磁机理及其关键参数的影响。这为理解BLDCM的性能提供了理论基础。 论文进一步引入了复合转子结构,这是永磁同步电机弱磁技术的成功应用,将其应用于永磁无刷直流电机中。作者设计并制造了不同磁阻和功率等级的原型机,提出了一种新的场路结合法,用以模拟电机的实际导电方式,这种方法相较于传统的d、q轴分析法有显著优势,能更准确地分析弱磁现象,纠正了一些误解,推动了永磁无刷直流电机弱磁研究的理论发展。 基于场路结合法的分析,作者揭示了磁阻段提升恒功率速度范围的实质,并提出了采用永磁段和磁阻段双d轴错角策略来扩大转速范围的技术创新。通过实践验证,这种双轴空间错角技术对于复合转子结构永磁电机的性能优化具有实际效果,为这类电机的设计和控制提供了新的调节途径。 关键词包括:永磁无刷直流电机、永磁同步电机、恒功率运行、弱磁、复合转子结构,这些关键词展示了论文的核心研究内容和焦点问题。严岚博士的研究不仅深化了我们对永磁无刷直流电机弱磁特性的理解,也为永磁电机在电动汽车等领域的广泛应用提供了重要的技术支持和理论支持。"