永磁同步电机低转矩脉动的稳健设计

在电机生产加工过程中引起的尺寸和形位公差、安装误差、材料属性偏差等噪声因子,造成了批量生产的电机间的转矩脉动特性分散,进而影响高精度永磁同步电机系统控制性能的一致性。为保证高精度场合用永磁同步电机的转矩脉动特性具有良好的稳健性,采用田口稳健设计方法,选取的噪声因子包括磁钢的周向安装位置、充磁角度、剩磁大小的误差、气隙加工误差、转子静态和动态偏心以及传感器安装误差等,通过优化磁钢、齿槽、气隙等电磁设计参数的名义尺寸,达到降低转矩脉动系数的均值和分散区间的目的。对比分析了稳健设计、正弦反电势设计和均匀气隙设计3种方案,结果表明,在相同噪声因子的影响下,与另两种设计方案相比,采用稳健设计方案,转矩脉动系数的均值和均方差显著降低。以转矩脉动系数作为优化目标,有效地满足了转矩脉动和平均转矩的多目标优化要求。     

汽车爪极发电机的转矩脉动分析及其对电磁噪声的影响

爪极电机中由转矩脉动所带来的影响越来越受到重视,电磁噪声源、转矩脉动与电机噪声关联性极高,分析爪极电机中的转矩脉动是提高爪极电机整机性能的关键。本文针对爪极电机的特性,找出转矩脉动产生的根源,推导出转矩脉动的计算公式,分析降低爪极电机的转矩脉动方法。基于两种爪极电机模型,用实验的方法测得噪声级,表明14极爪极电机的噪声级比12极爪极电机的噪声级高。     

基于多目标遗传算法的电机噪声优化

基于J-MAG软件建立了多目标优化有限元模型,将定转子冲片拓扑结构中影响电机性能的关键尺寸、位置进行参数化;采用软件内嵌的遗传优化算法,进行了电机单目标性能的优化,将转矩脉动、输出转矩、齿槽转矩作为本次电机优化的目标函数;分析了不同性能指标之间的关联性。通过各指标加权,综合考虑转矩脉动、输出转矩、齿槽转矩对电机振动噪声性能的影响,得出最优的设计方案;通过对比实验,验证了该优化方案的有效性。     

减小开关磁阻电机转矩脉动、噪声和振动方法研究综述

开关磁阻电机的主要缺点是运行时有转矩脉动,噪声和振动比较大;性能改善一般从电机本体结构优化和控制优化两个方面进行.主要从电机结构尺寸和参数优化设计方面,阐述近年各种减小开关磁阻电机转矩脉动和噪声及降低振动的方法.     

惯性动量轮电机磁极结构对转矩脉动的影响

驱动电机的转矩脉动是影响惯性动量飞轮输出力矩精度和稳定性的主要因素之一。该文针对无刷直流电机结构,推导了电机气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了电机反电势波形对转矩脉动的影响,并用有限元方法对电机磁极不同充磁方式、极对数和极弧系数下的气隙磁密波形及转矩脉动的影响进行了仿真,通过实验得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,验证了仿真结果的正确性。     

基于等宽极厚调制的永磁电机优化设计

表贴式永磁同步电机气隙磁密谐波含量高,导致电机空载反电动势正弦度差,影响电机转矩脉动;齿槽转矩是永磁同步到电机固有属性,会使电机在运行过程中产生转矩脉动和噪声;针对以上问题,提出采用分块磁极等宽极厚正弦调制的方法优化永磁同步电机气隙磁密和齿槽转矩。使用有限元进行仿真分析,验证了该方法的正确性,表明该方法能有效抑制永磁同步电机气隙磁密谐波分量,在一定极弧系数范围内对齿槽转矩抑制具有较好的效果,同时在不降低电机平均输出转矩的情况下减小电机转矩脉动。     

基于遗传算法的车用永磁电机转子尺寸多目标优化设计

新能源汽车(NEV)驱动电机对于转矩密度、功率密度、转矩脉动、振动噪声和高效率区间等参数有着较为严格的性能要求。转子拓扑及其结构尺寸直接影响电机的磁场大小、磁场分布和谐波磁场含量,对于汽车电机性能起着重要影响。针对该类电机多工况多性能参数的特点,利用有限元软件建立主要工况的电磁场计算模型,确定需要优化的转子结构尺寸。根据车用电机的主要性能指标,以转矩脉动、齿槽转矩、气隙反电动势谐波畸变率和输出转矩作为优化目标,根据不同工况性能需求定义目标函数,选择遗传算法作为多目标优化设计算法,再根据优化计算结果进行方案筛选,最终确定电机的最优转子尺寸。该优化设计方法可快速确定车用永磁电机的最优电磁设计方案,丰富了该类电机的高效优化设计途径。     

磁极径向组合轴向磁场永磁电机转矩品质分析与优化设计

为了实现轴向磁场永磁(axial field permanent magnet,AFPM)电机大转矩惯量比、低转矩脉动等高品质转矩输出,提出磁极径向组合式的AFPM电机,采用传统表贴永磁与Halbach永磁阵列沿径向排列的转子结构。分析电机运行原理,推导电机功率尺寸方程;通过有限元方法对比分析该结构与传统表贴式结构的磁场分布、转矩、转矩脉动、反电动势及电感等电磁特性。在此基础上,基于响应面分析,构建多目标遗传优化设计方法,对电机转矩、齿槽转矩、反电动势和转矩脉动进行优化设计。最后,基于优选参数加工制造样机,并进行实验研究,验证了该电机结构的有效性和分析的正确性。     

新型转子齿的高速开关磁阻电机转矩脉动抑制

开关磁阻电机具有较大的噪声和振动,噪声和振动的主要原因之一就是转矩脉动。与常规转速的开关磁阻电机相比,高速开关磁阻电机的转矩脉动问题更为严重。为有效抑制高速开关磁阻电机的转矩脉动,设计了一种新的转子齿形,把转子带极靴和转子齿两侧开槽结合在一起。并且对极靴形状和开槽位置大小进行参数优化,得到了最优解。在保证平均输出转矩基本不变的前提条件下,极大的减小了转矩脉动,转矩脉动系数从2.47下降到1.45。通过比较改良前后电机特性,验证了此方法的合理性与正确性,为高速开关磁阻电机后续的优化研究奠定了基础。     

基于Ansoft的新型开关磁阻电机磁路的有限元分析

针对传统开关磁阻电机的输出转矩脉动较大的情况,改进了电机的结构,提出在定子上加入永磁材料,使得电机成为混合励磁电机。通过励磁绕组来改变永磁材料的磁路,并使得其磁路成为轴向磁路,这样使得磁路更短,同时输出转矩更大。运用有限元分析软件Ansoft对新型开关磁阻电机进行了静态特性分析,着重分析了电枢电流、电枢截面积、气隙宽度、永磁体厚度、永磁材料对电机的转矩的影响。计算出电机转矩脉动随电枢电流和永磁体厚度的变化趋势,得到了电机转矩最大条件下的结构参数,对开关磁阻电机的改进具有一定指导意义。     

Analytical and computational improvements in performance-index ranking algorithms for networks

Performance-index ranking algorithms, relatively recent innovations in network analysis, are distinguished by the fact that they can rank a large set of network parameter and injection change cases very rapidly. To date, their major application has been for automatic contingency selection in power systems. Here, various enhancements to the approach are given and it is shown how general ranking formulas, valid for multiple branch contingencies, can be derived easily. A ranking formula for generator contingencies, hitherto unavailable, is presented. A sparse matrix technique that permits the rapid exact evaluation of the ranking formulas is given. The speed of the performance-index ranking algorithm is estimated for several large network problems, and found to be orders of magnitude higher than that of its direct though more versatile alternative, explicit linearized contingency evaluation.     

东方汽轮机厂300 MW机组保安系统故障与安全性分析

从故障与安全性角度，应用ＦＴＡ分析法对东方汽轮机厂电液并存型典型３００ＭＷ机组保安系统进行分析，给出了以可以导致严重后果的汽轮机保安系统故障为顶事件的故障树模型。采用Ｆｕｓｅｌｌ－Ｖｅｓｓｅｌｙ算法得到其最小割集。针对该模型，同时给出其对偶故障模型，并指明了提高系统可靠性的主要途径，对保证国内同型机组保安系统可靠性具有有效的指导和借鉴作用。     

空气能热泵热水机电机支架有限元分析及优化

本文采用扫频测试方法找到机组共振时电机转速,从而得出系统共振固有频率,并通过ANSYS Workbench 14.0对风机系统进行模态分析,找到与实际振型相符的固有频率阶数。利用ANSYS模态分析得出改善方案,使其固有频率避开电机激振频率,并对更改方案模拟运输振动校核电机支架强度,最终确认更改方案。通过使用ANSYS分析软件解决工程实际问题。     

小波分析在异步电机故障诊断中的应用研究

小波具有优良的时频局部化特性,其多分辨率性质可逼近细化频谱,对故障信号提取有突出的作用.文章系统论述了小波分析在故障诊断中的研究和应用,阐述了用小波分析处理信号的诊断故障方法.通过计算机仿真验证了该方法在电机故障诊断中的可行性.     

快速蒙特卡罗方法实现电子线路容差分析

介绍了电子线路容差分析的基本原理,提出了基于MATLAB电子线路最坏情况分析、蒙特卡罗分析和快速蒙特卡罗分析方法的实现方法。通过对具体电子线路容差分析结果的对比,得出了采用快速蒙特卡罗分析方法比其它两种方法更有效。     

应用EDA软件快速测试放大器放大倍数方法

文中提出了一种用电子仿真软件Ｅｉｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ ＥＤＡ的分析功能测试放大器电压放在倍数的新方法,该方法是利用ＥＤＡ软件实现用频率特性快速实现分析与测试电压放磊倍数的最佳方法。     

发电厂状态检修中的油液特种分析接术

油液分析技术较多应用于从状态检修的角度对电厂用油设备的油液运行状况做出定量、定性两方面分析，以检测结果为依据评价设备运行状态并预测设备故障的可能性和趋势。其中光谱分析技术主要关注油液中各类元素含量提供的信息，而铁谱分析技术则注重从油液中含有的颗粒的形态及数量中获取定性结论。介绍油液分析技术的这两大主要检测手段的工作原理，列举了部分实践中积累的油液监测结果与设备状态信息间的对照关系，并用实例说明如何在实际工作中切实应用该技术为设备安全运行服务。     

谐波电流的概率分析

对于由大量变流器负载组成的系统,其总的谐波电流将远远小于各个变流器的谐波电流的矢量和。本文利用概率模型对多台变流器负载产生的决的谐波电流幅值的概率分布作研究,并利用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法对所得结论加以验证。这种方法可以用于系统的谐波估计,多台变流器系统的谐波分析。     

Practical and structural coherency in multimachine power systems

By means of a general and linear transformation the following problem is solved: given any machine group (1, …, n) of an N-machine power system, divide the (N?1) system eigenvalues into (n?1) representing oscillations internal to the group and (N?n) representing ‘external’ oscillations. The transformation is used to set up an applicable definition of practical and structural coherency. The requirements of the definition are given and explained. Comparisons are made between the proposed approach and the slow-coherency technique. The way in which the approach can be used as a basis for nonlinear coherency aggregation is outlined.     

动力用煤特种分析指标与工业分析数据的相关性研究

用特种分析评价动力用煤的燃烧特性优于煤的常规分析数据。当不具备进行特种分析试验的条件时，可用煤的工业分析数据表征特种分析试验结果。