分数槽集中绕组永磁辅助同步磁阻电机的设计

为了改善同步磁阻电机存在的转矩密度低、效率低等问题，课题组设计了一种10极12槽的永磁辅助同步磁阻电机。定子采用隔齿绕分数槽集中绕组，减小了相间耦合，增大了绕组自感，从而提高了电机的容错能力；此外，通过永磁辅助，增大电机的交直轴电感差，提高了电机的转矩密度；针对样机转矩脉动较大的问题，采用转子不对称磁障结构与定子斜槽的改进方法进行优化。仿真结果表明优化后电机的转矩脉动从32.0%减小到15.0%，表明课题组设计方案和优化方法具有可行性。     

车用异步电机的一种最佳响应性能整定方法

异步电机的转子磁链定向矢量控制具有自然解耦的特点,正确解耦有助于车用异步电机获得最大电磁转矩的需 求,只是解耦需要准确的电机参数。通过分析转差频率与转子时间常数的关系,及当转子时间常数不准确时的转矩变化 趋势,文章提出了一种整定方法,不追求参数和解耦的准确性,而以“最大加速度／转矩电流”为目标。先通过离线辨识 得到定子参数,据此估算额定励磁电流值和转子参数的搜索初值,再通过实际电机的最快响应来搜索不同转矩电流下对 应的转子时间常数的函数关系。在基于TMS320F28069搭建的驱动系统上进行了实验。实验结果表明,电机的加速性 能与控制算法中的转子时间常数密切相关,当转矩电流与此转子时间常数满足一定的函数关系时,单位电流的转矩达到 最大,电机的加速性能最优。研究有助于提高车用异步电机的加速性能。     

一种永磁同步电机齿槽转矩削弱方法

针对永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,提出一种电机结构优化的方法削弱齿槽转矩。基于能量法和傅里叶分解法对齿槽转矩进行了解析,确定永磁体厚度和定子槽口宽度作为设计变量优化电机结构。对比优化前后齿槽转矩及其谐波,结果显示所提出的电机结构优化方法能够有效降低12次,24次及36次谐波幅值,且优化之后的峰 峰值仅为优化之前的7.99%。通过比较优化前后电机稳态运行时的电磁转矩,验证了所提出的结构优化方法能够有效改善电机输出转矩特性。     

车用永磁同步电机定子模态分析

针对电动汽车运行过程中产生的振动噪声问题,以某车用永磁同步电机为研究对象,运用Ansys Maxwell软件分析电机气隙磁密,得到电机运行的气隙磁场和径向电磁力,再对永磁同步电机的定子进行模态分析,得到定子系统的固有频率,同时采用锤击法结合LMS软件进行模态试验,将有限元仿真和模态试验数据进行对比,验证有限元模态分析的准确性。结果表明,该永磁同步电机的定子结构模态频率和径向电磁力波频率有较大的差异,不会由于电机径向电磁力而产生共振,这项工作为解决电机振动噪声问题和优化汽车NVH性能提供了参考。     

车用永磁同步电机磁热耦合分析

随着电动汽车对永磁同步电机性能的要求越来越高,进行该类电机的磁热耦合分析尤为必要。以一台40 kW物流车用永磁同步电机为研究对象,根据电机的结构参数在RMxprt中建立了电机的分析模型,利用有限元方法(FEM)分析电机的磁场,并计算电机的损耗。采用磁热耦合分析方法分析电机的温度场。将电机的损耗等效为电机温度场的热源,流固耦合仿真了该电机在额定工况下电机的温度场分布情况,为电机设计提供了重要的理论依据。     

新论灯泡贯流式水轮发电机转子结构设计

在借鉴国外先进设计理念并结合本厂制造经验的基础上,提出一种适用于大型灯泡贯流式水轮发电机的转子结构,包括斜支臂式转子支架、磁轭固定结构、无磁极压板式磁极铁心结构、转子磁极与磁轭的新型连接形式、凸形磁极线圈结构.     

基于ANSYS的增强型混合式进电动机的静转矩分析与计算

文章介绍了一种新型的增强型混合式步进电动机,该型电机在普通混合式步进电机的定子槽中加装了径向充磁永磁材料。研究中通过ANSYS软件对该型电机进行了三维电磁场有限元仿真分析。有限元分析结果与试验结果符合良好,分析结果显示：与普通混合式步进电机相比,增强型混合式步进电动机的最大静转矩幅值提高了约60%,极大地改善了电机的总体性能。     

交流电机变绕组匝数拓宽调速范围的新方法

在典型交流电机调速应用领域需要拓宽电机的调速范围。传统的拓宽电机调速范围的方法主要包括弱磁调速、 变极调速以及改变绕组结构等。针对电动汽车驱动电机应用背景,提出了一种拓宽交流电机调速范围的新方法,即在维 持电机本体结构与变频器功率等级基本不变的情况下,利用由少量全控和不控电力电子器件构成的绕组调节功率变换 电路,实现电机定子绕组等效匝数的连续可调。仿真结果表明,定子绕组等效匝数是可以通过脉冲控制方法实现连续可 调的,应用该方法,可以拓宽电机的调速范围,使其适应不同应用场合对电机转矩曲线的要求。     

滞环容差自适应算法的直接转矩控制研究

传统感应电机直接转矩控制(DTC)系统的滞环控制器为Bang-Bang控制,其滞环容差保持不变,因此低速下被调节的磁链和转矩具有较大脉动。为改善转矩和磁链响应,在传统滞环比较器基础上,提出了一种滞环容差自适应调节控制方法,通过对转矩或磁链误差的当前采样值和历史采样值以及滞环比较历史输出值的综合比较,得到当前滞环输出控制信号,并充分利用零电压矢量和反向电压矢量,达到满意控制效果。仿真结果表明该算法不仅能有效降低定子磁链和转矩脉动,也能够有效降低开关频率,提高了逆变器效率。     

基于dSPACE1005标准板的感应电机矢量控制

感应电机矢量控制通过坐标变换将静止坐标系下的三相交变定子电流转变为同步旋转坐标系下的两相直流,再 利用转子磁场定向进行解耦,对定子电流的励磁分量isd和转矩分量isq进行独立控制,使得感应电机的控制能像直流电 机那样高效。论文中采用的dSPACE半实物仿真系统实现了与MATLAB/Simulink的完全无缝连接,搭建模块就能生成 代码并加载到实时硬件中运行,减少人工输入大量的代码,方便控制算法的验证     

基于MATLAB的异步电动机问接矢量控制系统的建模与仿真

交流电机的矢量控制是90年代出现的高性能交流电机调速。和直接转矩控制一样它是一种先进的控制方法,基本思想是将定子电流分解为按转子磁场定向的励磁电流分量和转矩电流分量,象直流机那样控制转矩,就可达到象直流电机一样的控制效果。本文利用异步电机在三相静止坐标系下的数学模型推导出两相同步旋转坐标系下的数学模型,通过对矢量控制理论和间接矢量控制理论的分析,设计了间接矢量控制系统,然后对所设计的间接矢量控制系统进行了MATLAB的仿真,仿真结果表明该控制系统的跟随．性能和抗扰性能良好。     

基于MATLAB的异步电动机问接矢量控制系统的建模与仿真

交流电机的矢量控制是90年代出现的高性能交流电机调速。和直接转矩控制一样它是一种先进的控制方法，基本思想是将定子电流分解为按转子磁场定向的励磁电流分量和转矩电流分量，象直流机那样控制转矩，就可达到象直流电机一样的控制效果。本文利用异步电机在三相静止坐标系下的数学模型推导出两相同步旋转坐标系下的数学模型，通过对矢量控制理论和间接矢量控制理论的分析，设计了间接矢量控制系统，然后对所设计的间接矢量控制系统进行了MATLAB的仿真，仿真结果表明该控制系统的跟随．性能和抗扰性能良好。     

同轴双电机耦合系统功率平衡研究

双电机同轴硬联运行时,2台电机速度被强制同步,由于2台相同电机参数略有差异,导致功率分配不平衡,针 对这一问题提出了基于直接转矩控制的双电机主从模糊控制系统。基于功率平衡要求,通过MATLAB仿真分析双电机 运行负载分配情况,提出双电机功率平衡运行条件。根据直接转矩控制,使用主从控制和传统PID设计的系统基本上解 决了功率不平衡问题,但其动态性能不佳。为了改善动态性能,设计了“模糊参数自整定PID”控制器。仿真结果表明, 该系统最终达到了功率平衡,有效防止双电机同轴运行时1台电机负载过大的问题,而模糊参数自整定PID与传统PID 控制的系统相比,可以提高功率跟踪的动态性能。     

大型汽轮发电机定子动力特性分析及优化

依托某大型超临界汽轮发电机项目,建立了包含转子、油膜、铁芯、机座及弹簧板等全部主要部件的大型汽轮发电机定子有限元计算模型,通过定子模态试验与有限元计算结果进行对比研究,对有限元模型进行了必要的优化,计算结果和试验结果对比验证了计算模型的可行性、有效性和可靠性。基于优化的有限元分析模型,为了得到更好的结构动力特性,确保机组在运行过程中更安全、更稳定,对发电机定子结构进行了优化。     

环状压电超声电机的多频率驱动分析与实验

针对压电超声电机的多频率驱动问题进行研究,设计并制作了利用定子内圆周面驱动的环状压电超声电机,明确了利用行波驱动电机转子的机理。通过有限元计算给出了电机定子所用弯曲模态的振型与位移云图。以计算结果为基础,分析了电机所用的压电陶瓷片的极化分区与定子弯曲模态激发之间的关系,得出了所用的压电陶瓷片能够实现电机多频率转动的结论。完成了所研制的超声电机的多频率驱动实验。实验结果表明,电机能够实现在多频率点的转动。依据本文分析思路,可以对其他结构形式的超声电机的多频率驱动问题进行研究。     

新型履带式管道机器人变径机构动力学分析与仿真

为提高履带式管道机器人的驱动效率与管道适应性,基于升降机式与滚珠丝杠螺母副式变径机构,提出了一种滚珠丝杠螺母副三角升降式变径机构。设计了变径机构并阐述了其工作原理。通过对变径机构动力学分析与基于虚功原理的驱动特性分析,确定影响驱动电机输出转矩大小的主要参数。利用多体动力学仿真软件ADAMS建立一组变径机构模型并对其进行了动力学仿真分析。仿真结果表明了电机输出转矩与支撑角间的变化关系,为选取合适的电机转矩与支撑角变化范围提供了理论依据。     

园艺电动拖拉机驱动系统模式切换控制策略研究

为确定多驱动模式的切换点,针对园艺电动拖拉机双电机动力耦合驱动系统进行研究分析。首先,根据双电机耦合驱动系统的结构特点与工作原理,将电动拖拉机的驱动模式分为单电机驱动模式、双电机单独驱动模式,以及双电机动力耦合驱动模式;其次,对电动拖拉机在典型作业模式下的整车负载转矩进行了分析;然后,重点分析了犁耕作业下,依据选取的模式切换点,制定相应的模式切换控制策略,并对双电机动力耦合驱动模式下的双电机转矩分配进行研究;最后,搭建双电机动力耦合驱动系统仿真模型,并进行仿真验证。仿真结果表明:多模式切换控制策略有效,同时也实现了双电机动力耦合驱动模式下双电机转矩的最优分配。     

失独之殇：失独家庭的养老困境及其解决对策

将模型参考自适应技术（MRAS）应用于永磁同步电机（PMSM）无速度传感器直接转矩控制系统中。以永磁同步电机本身为参考模型,以电机的电流模型为可调模型,并利用Popov超稳定理论推出自适应律,对转子速度和位置信息进行辨识。考虑到无速度传感器控制系统存在参数变化和负载扰动的鲁棒性问题,将自抗扰控制（ADRC）引入到模型参考自适应无速度传感器调速控制系统中,形成一种新型的复合控制算法。在Matlab/Simulink中建立基于MRAS和ADRC的混合无速度传感器直接转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,该算法具有较好的速度和位置辨识精度、较强的鲁棒性和抗干扰特性、较优的动静态特性。     

基于工况的双电机参数匹配与控制策略研究

针对单电机直驱系统高效区利用不足的问题,以某款纯电动城市客车为例设计了一种同轴双电机系统,基于行驶工况分析进行参数匹配,根据电机高效区提出了基于规则的转矩控制策略。运用CRUISE和Matlab/Simulink软件分别建立整车模型和同轴双电机系统控制策略模型,进行动力性和经济性仿真。仿真结果表明:同轴双电机系统满足整车动力性要求,与单电机相比具有更好的经济性。     

感应加热瓦楞辊的磁路模型研究

针对电磁感应加热瓦楞辊的结构尺寸与加热功率关系不明,结构设计和电磁热耦合仿真时,其材料、结构尺寸的 选取缺乏直观依据的问题,提出了基于磁路原理的瓦楞辊结构的磁路模型,在忽略漏磁和磁饱和前提下,导出了感应加 热的理论功率与瓦楞辊的结构尺寸、材料性质和所通感应电流的关系,给出了具体的解析表达式,并且仿真分析了磁导 率对加热功率的影响,为瓦楞辊的设计提供了一种思路,减少了有限元结构仿真时材质和结构尺寸选取的盲目性。