电动汽车永磁同步电机制动过程研究

电动汽车驱动电机控制系统中,电机制动响应特性对电动汽车的运行性能产生重要影响。为了研究驱动电机的制动过程及特性,以永磁同步电机为研究对象,结合矢量控制理论,对永磁同步电机的制动过程进行分析,并通过Matlab/Simulink软件搭建矢量控制系统模型,对电机制动过程进行仿真研究,最后结合试验平台设计电机控制算法,对电机制动过程进行实验验证分析。仿真和实验证实了所做的制动过程分析。     

转速控制器在dSPACE实时模型中的局限性分析及改进

dSPACE是一套可用于在线仿真的系统软硬件平台,它实现了和Matlab/Simulink/RTW的完全无缝连接.利用dSPACE的快速控制原型方式(RCP)和dSPACE系统的软硬件环境,将原有转速控制器应用于电机调速系统的实时模型中,并在硬件上实现实时运行.通过实验结果分析其局限性并改进,在此基础上重复上述实验并分析实验结果.实验表明,在进行电机调速系统实时控制时,需采用改进后的转速控制器以保证实时系统稳定可靠运行.     

多旋翼油动力无人机用起/发电机的研究设计

传统多旋翼油动力无人机动力系统由汽油发电机、起动电机、螺旋桨、机载电池、减速器组成,机载电池容量有限,缺乏电力补给单元,限制了无人机续航时间。针对起/发电机的设计进行研究,结合多旋翼油动力无人机的结构形式及动力系统运行特点,提出电机的运行特性曲线及主要电磁性能,着重研究电机结构形式及主要尺寸、极槽配合、每槽导体数的选择和永磁体的尺寸设计,实现了起/发电机的轻量化及高功率密度设计;同时,针对油机起动时电机的局部饱和问题,提出了三种优化方案,并进行了综合对比分析。最后通过对样机的实验测试,验证了研究设计的正确性。     

牵引电机电磁与热特性分析及升功率运行时应急通风策略

本文以一台高速动车组用牵引电机为例,通过电磁场分析方法,对电机额定运行工况的电磁与温度进行了计算,并按照牵引特性曲线不同运行工况,分析了不同运行区域特性点的电磁性能,并与给定值进行比较.针对牵引电机需要升功率运行的特殊工况,通过对升功运行时电机温度场的分析,给出了相应的应急通风策略,为电机的热设计和分析提供参考.     

十五相感应推进电机切套减额运行转矩计算

多套多相感应推进电机切套减额稳态运行时,与负载的匹配性能直接关系到推进系统的可靠性。该文以三套五相绕组构成的十五相感应推进电机为研究对象,针对电机不同套数绕组投入/切出减额运行工况,重新计算了对应的定、转子参数,并应用分布磁路法计算了计及饱和变化的励磁电抗,建立了电机对应不同套数绕组运行时的等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了十五相感应推进电机切套减额运行时与负载相适应的最大输出转矩。对十五相感应推进电机原理样机进行切套减额运行实验,实验结果与计算结果吻合较好,验证该文所提分析方法的正确性。     

1.12MW高速永磁电机多物理场综合设计

高速电机设计时即要满足电磁性能要求,又要满足机械特性的要求,还需满足冷却与温升的要求,因此高速电机的设计是一个多物理场迭代综合设计过程。针对高速电机的多物理场一体化设计过程,本文基于电磁场-转子强度-转子动力学-流体场与温度场等对一台1.12MW,18 000r/min的高速永磁电机进行了综合设计,在多物理场仿真分析的基础上,得到了满足电磁性能、转子强度、临界转速和电机温升的综合设计结果,并加工了一台样机,进行了电机性能实验、转子机械特性实验以及温升实验,实验结果与计算结果相吻合,验证了本文仿真分析与设计方法的可行性,对大功率高速永磁电机的设计与发展具有一定的借鉴意义。     

8/6极双凸极永磁电动机驱动系统容错型拓扑结构

驱动系统的可靠性问题得到了广泛关注,本文提出了8/6极双凸极永磁(DSPM)电机驱动系统容错型拓扑结构,并建立了场路耦合联合仿真模型。在对8/6极DSPM电机的运行特性及常见的故障状况进行详细分析的基础上,对此拓扑结构的控制策略以及电机在不同工作状态下的运行特性进行了分析研究,样机的实验结果验证了该拓扑结构的有效性以及仿真分析结果的正确性。仿真和实验结果表明,此拓扑结构可以有效地降低故障对电机运行产生的影响,从而为8/6极DSPM电机驱动系统的容错控制打下了基础。     

行波超声波电机微步控制研究

针对行波超声波电机(TRUsM)的启动特性、运行特性、调速特性和步进特性进行了深入研究,探讨了负载对TRUSM微步控制的影响并揭示了其中规律,提出了微步控制的改进方法.该方法在电机特性实验研究基础上.通过最小二乘法拟合出的经验公式对电机步距角的偏差进行修正,实现了行波超声波电机带负载时的等步距运行.所给出的方法和结论,为行波超声波电机开环精密定位控制的进一步推广打下坚实的基础.     

感应式球形电机结构设计与参数分析

针对目前多自由度电机结构复杂,控制难度高的问题,提出一种新型多自由度球形感应电机。该电机由三个空间对称分布的弧面定子驱动球形转子实现多自由度运行。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理并对根据直线感应电机的设计理对电机主要参数进行计算;然后,建立Ansoft/Maxwell有限元仿真模型对电机进行稳态磁场仿真;同时对电机在不同转子参数以及不同激励时的稳态运行特性进行分析,为这类电机的优化设计与运动控制提供依据。结果表明:在额定激励下,感应式球形电机单个定子可产生1N·m的稳态转矩,稳定转速可达350r/min,满足多自由度运行要求。     

三相6/4极开关磁阻电机参数设计与有限元分析

分析了三相6/4结构开关磁阻电机结构和工作原理,给出了其数学模型。详细介绍了开关磁阻电机参数设计方法,并给出一台3 kW三相6/4结构开关磁阻电机实验样机参数。利用有限元分析软件Ansoft/Maxwell对该样机的矩-角特性和磁路结构进行了仿真分析,并进行初步实验研究,仿真和实验研究结果验证了参数设计方法的正确性。