多段式初级铁芯圆筒型永磁直线电机齿槽力研究

针对永磁直线电机的推力波动问题,首先针对整数槽绕组多段式初级铁芯结构圆筒型永磁直线电机,提出了采用初级铁芯依次沿纵向移距的方法削弱电机的齿槽力,并基于能量法推导了初级铁芯模块移距法削弱齿槽力的机理,给出了初级铁芯模块移距的计算公式;其次,针对初级铁芯模块移距引起各段相电动势的分布的情况,给出了空载电动势等效分布系数的计算公式;最后,进行了有限元分析及试验。结果表明:初级铁芯模块移距后,电机的齿槽力得到了有限的抑制,大大降低了空载电动势中的谐波含量,相空载电动势波形更加正弦化。     

凸极式同步发电机空载电压波形的预测计算

提出了一种预测计算凸极式同步发电机空载电压波形的方法,据此可以在电机设计阶段,根据电机转子磁极形状尺寸及定子绕组结构,预测计算电压谐波幅值和波形正弦性畸变率,从而优化电机结构设计,抑制电压谐波,改善电机的电磁兼容性能.     

逆变器驱动电机系统环路型电机轴承电流的研究

论述了正弦波驱动电机系统中的经典型的轴承电流,讨论了逆变器驱动电机系统中的高频磁通产生的轴承电流,分析了环路型轴承电流产生的机理,并且在实验的基础上,得出了环路型轴承电流与共模耦合电流之间的关系,丰富和完善了电机轴承电流的研究内容.     

同步发电机相复励装置的计算

一、前言在船用同步发电机的励磁装置中,按扰动补偿原理设计的相复励装置是用得最广泛的一种。图1是相复励装置的基本电路。发电机空载时,由端电压经移相电抗和桥式整流器供给励磁绕组空载励磁电流;发电机有负载时,负载电流经电流互感器增加复励分量,以补偿电枢反应的去磁作用,使端电压维持恒定。     

一种考虑电流过零的直线电机分段供电策略

为了解决长初级直线电机采用分段供电的驱动方式带来的电流波动、系统性能下降等缺点,以双边长初级直线感应电机为研究对象,提出了一种根据次级所在位置和电流过零点两个条件进行切换的新型分段供电策略,推导了考虑电流过零切换时分段供电暂态特性的直线电机方程,在Matlab/Simulink环境下建立了系统动态仿真模型,并在小型样机上进行了试验验证。仿真和试验结果表明:考虑电流过零切换的分段供电策略可显著减小电流的波动,满足系统性能和实际工程的需求。     

不同电流波形下永磁推进电机电磁转矩的时步有限元计算

以12相永磁推进实验样机为研究对象,介绍了其结构特点及运行控制模式,建立了该电机的时步有限元仿真系统.采用有限元法对正弦波、方波、梯形泼电流波形下的永磁推进电机电磁转矩进行了数值计算,给出了不同电流下的功角特性曲线.研究结果表明,对于电枢反应较强的12相永磁推进电机,在通常功角范围内通入正弦波电流可产生较大电磁转矩.     

基于线性混合盲分离模型的电机故障诊断方法

基于定子电流信号的频谱分析方法诊断电机故障,其检测的精度易受到噪声干扰及频率分辨率的限制。为解决这一问题,提出了一种基于线性混合盲分离模型的电机故障诊断方法。该方法采用固定点算法从电机的定子电流信号中分离出故障特征信号,由观测信号估计出混合矩阵,据此计算故障特征信号的幅值,再根据幅值在电机正常和故障状态下的变化实现对电机故障的诊断。以电机转子故障为例进行了实验,结果表明:该方法可实现转子断条故障的可靠诊断,并且在短数据条件下,也能取得较好的诊断效果。     

接近速度和放电电压对空气式静电放电参数的影响

对影响空气式静电放电的一个重要因素——电弧结构进行了理论分析。在此基础上，利用新研制成功的静电放电模拟测试系统，分析了接近速度和放电电压对静电放电电流峰值、上升时间以及感应电压峰-峰值的影响。试验得出，在放电电压一定的情况下，放电电流峰值和感应电压峰-峰值随接近速度的增大而增大；上升时间随接近速度的增大而减小。这些试验结果为建立静电放电抗扰度试验新方法提供了依据。     

圆形电流误差边界限定形式的永磁同步电机预测控制

针对图形边界限定形式的感应电机预测控制存在简洁、直观等优点,进一步考虑将该控制策略应用于永磁同步电机.预测控制将电机和逆变器作为一个系统整体考虑,以空间电流矢量为控制对象,直接产生逆变器的开关控制信号.基于永磁同步电机在转子磁场坐标系下的数学模型,推导出电流矢量导数的估测模型,进而预测出电流矢量的轨迹,根据最优电压矢量选择判据选定开关状态,完成基于圆形电流误差边界限定形式的永磁同步电机的预测控制算法.通过MATLAB/SIMULINK进行仿真,仿真结果证明了提出方法的有效性.     

“电机统一理论”在电机控制中的作用

直流电机在恒速时其电压方程为常系数的线性微分方程,在电机控制中能进行快速的转矩和磁通控制。而异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统,很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩。但若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标,应用"电机统一理论",利用从静止坐标系到旋转坐标系之间的变换,则可以把定子电流中的励磁电流分量与转矩电流分量变成标量独立开来,进行分别控制。这样,通过坐标变换重建的电机模型就可等效为一台直流电机,从而可像直流电机那样进行快速的转矩和磁通控制,给电机控制系统带来新的契机。     

装甲车辆起动电动机综合试验台

采用较先进的磁粉制动器作为电机的负载,使电机加载平稳、可靠、恒定,并可连续调节负载大小;同时采用高精度的ZJ型转矩转速传感器并配合转矩转速仪,不但能测量电机稳态时的转矩、转速和功率,同时还可测试电机某一过渡过程中转矩、电流、转速随时间变化的数值并贮存或打印.     

集成电路方波脉冲注入损伤效应实验研究

为了得到各损伤参数随脉宽的变化规律,寻找建立评价复杂EMP波形对集成电路损伤模型的依据,对2种典型的集成电路器件进行了方波脉冲注入损伤实验。结果表明:RAM6264损伤电压、电流及功率均随脉宽增大而减小,损伤能量处于某一小范围之内,可能属于能量损伤型器件;BG305损伤电压、功率随脉宽增大而减小,损伤能量随脉宽增大而增大,损伤电流处于某一个小范围之内,可能属于电流损伤型器件。     

大容量储能发电机并联运行励磁控制算法

大容量储能发电机作为脉冲电源，整流后通过逆变器向大功率脉冲负载供电。采用储能发电机直流侧并联方式工作，可以有效提高系统带载能力与可靠性。当并联运行的储能发电机转速不同时，根据转速合理分配电机释放功率可以有效提高系统工作效能，因此需要设计一种具有功率调节功能的励磁控制算法。在电压、电流双闭环控制的基础上，引入功率前馈控制，推导并求解了前馈功率与励磁电流关系以及控制参数，并根据电机初始转速设计了功率分配算法。仿真试验结果表明，功率前馈控制在励磁控制过程中起主导作用，有效分配储能电机释放功率大小，提高了励磁电流响应速度，抑制了负载功率扰动对励磁控制系统的影响。     

表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究

脉宽调制(pulse width modulation, PWM)技术广泛应用于表贴式永磁电机(surface permanent magnet synchronous motor, SPMSM)控制,而在PWM电流激励下永磁体内涡流损耗较大。为快速、准确获取涡流损耗,基于电机磁场沿轴向近似均匀分布特性,提出了一种PWM激励下永磁体内涡流损耗有限元(finite element method, FEM)简化计算方法。首先,以3台永磁体轴向分段数目不同的SPMSM为研究对象,对比同工况下简化方法、2D FEM、3D FEM涡流损耗计算结果,结果表明简化方法与3D FEM计算结果误差小于3%,而计算时间远小于3D FEM;然后,基于涡流损耗随永磁体轴向分段增大而减小的特点,通过不同永磁体轴向分段数目的SPMSM,在堵转工况下分离永磁体涡流损耗,验证了简化方法计算有效性;最后,通过实测电机各相电阻计算电机直流铜耗,对实测涡流损耗差值进行修正,进一步验证了简化方法的准确性。     

谐波磁场对双蛙绕组直流电机换向的影响

双蛙绕组直流电机的绕组结构复杂,影响换向的因素较多,气隙磁场产生的谐波电势对其影响较大。基于双蛙绕组的结构特点及其换向规律,建立了存在气隙谐波磁场情况下的双蛙绕组直流电机换向电路模型,仿真分析了各等效回路的最大电流值。分析表明:增大换向回路的综合电阻可以减小谐波磁场对电机换向的影响、改善电机的换向性能。利用某双蛙绕组电机,使用不同电阻率的电刷,进行了无火花换向区试验。试验表明:在其他条件相同的情况下,选用电阻率大的电刷增大了回路电阻,减小了回路环流,无火花换向区较宽,电机的换向性能较好。     

小型单相同步发电机的复励式励磁系统研究

通过对小型单相同步发电机普通无刷励磁系统原理说明、存在问题分析,提出了一种电流互感器式复励式励磁系统方案。通过实验仿真结果表明,电流互感器式复励式励磁系统能够提高同步发电机响应速度,改善电机瞬态电压调整率动态性能指标,解决了小型单相同步发电机普通无刷励磁系统存在的问题。     

三相逆变器并联驱动系统环流的研究

三相逆变器并联驱动系统能有效地为大功率电机驱动提供能量,但同时也带来环流问题。环流会使得三相电流波形畸变,导致电机转矩输出波动,降低电机效率。鉴于此,首先基于坐标变换将ABC三相交流分解为dq0直流,并在此基础上建立了共直流母线三相并联逆变器等效电路模型;然后,研究了并联环路不同参数对环流影响;最后,基于并联逆变器驱动系统实验验证了文中理论及仿真分析的正确性。     

军用车辆轮毂电机位置传感器故障检测及容错控制

针对电传动装甲车辆恶劣工况下轮毂电机位置传感器容易产生故障问题,基于脉振高频电压注入法构建了位置传感器故障检测及容错控制系统.通过分析故障时位置传感器输出信号出现的幅值不平衡故障或正交不完全故障,采用阈值检测法实现故障检测,并使电机由有位置传感器控制切换为无位置传感器控制.仿真及实验结果表明,故障发生时,系统能够迅速检测出故障并进行容错控制,有效抑制了电机转速及定子电流的持续振荡.     

一种用于车载无人机弹射的直线感应电机设计

电磁弹射技术是一种高效可靠的加速驱动方式,将电磁弹射技术运用于车载无人机弹射上,具有机动灵活、通用性强等优点。首先,对车载无人机弹射的直线感应电机和端部效应进行了介绍;然后,根据无人机弹射加速指标要求,设计了一种用于车载无人机弹射用的双边直线感应电机;最后,使用有限元的方法进行了仿真,并对不同电流大小和频率下的加速过程进行了对比。仿真结果表明：该电机达到了无人机加速弹射指标要求。     

电传动车辆轮毂电机无位置传感器控制研究

为提高电传动装甲车辆运行可靠性,提出一种基于脉振高频注入法进行转子位置辨识的轮毂电机控制策略。在永磁同步电机最大转矩电流比和弱磁控制的基础上,将位置辨识算法运用到控制系统并进行仿真分析。仿真结果表明:在电机起动加速阶段和转矩突变等工况下,该算法能够准确辨识出转子位置和电机转速,与使用传感器来获得转速的方式比较,基本能获得相同的控制效果,为进一步提高装甲车辆可靠性提供了可行方案。